| 研究課題/領域番号 |
18H02001
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(B)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分34020:分析化学関連
|
|---|
| 研究機関 | 筑波大学 |
|---|
研究代表者 |
鈴木 博章 筑波大学, 数理物質系, 教授 (20282337)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
|
| 配分額 *注記 |
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2020年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2019年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2018年度: 10,400千円 (直接経費: 8,000千円、間接経費: 2,400千円)
|
|---|
| キーワード | バイポーラ電気化学 / 銀／塩化銀 / イオン感応膜 / 金属接続 / クーロメトリー / マイクロフルイディクス / 電位制御 / 電気化学発光 / ３電極系 / レドックスサイクリング / バイオセンシング / 非分極性電極 / 金属置換 |
|---|
| 研究成果の概要 |
バイポーラ電気化学は、外部装置とは接続されない孤立した電極（バイポーラ電極）と接触する溶液の界面に電位差を生じさせ、これを酸化還元の駆動力として電気化学反応を解析する新手法である。バイポーラ電極の一部に銀／塩化銀またはナトリウムイオン感応膜を形成してその部分の界面電位を固定し、両極での酸化還元反応を制御した。また、バイポーラ電気化学をもとに、マイクロ電気化学デバイス上で分離された溶液間の電気的接続を、従来の液絡から金属接続に置換できることを示し、高度な集積化電気化学／マイクロフルイディクデバイスの実現の可能性が拓かれた。金属接続は、金属置換クーロメトリーの高感度化にも有効であることを示した。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
従来の３電極系と比べ、バイポーラ電気化学系は多数の分子の一括同時検出に有利であるが、その基本的挙動については未知のところが多かった。本研究では、従来の研究から一歩踏み込んで、バイポーラ電極の挙動をより詳細に解析し、これまで知られていなかった性質を明らかにした。本研究では、電気的に浮いたバイポーラ電極上の界面電位制御を試みたが、これは検出感度の向上等、バイポーラ系の高性能化に有利である。また、この研究を通じて、従来の液絡接続に代わる金属接続という手法が新たに生み出されたが、これは高度な電気化学／マイクロフルイディクデバイスを構築する上での基盤となりうる。
|
