| 研究課題/領域番号 |
19H02749
|
|---|
| 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 | 名古屋市立大学 |
|---|
研究代表者 |
青柳 忍 名古屋市立大学, 大学院理学研究科, 教授 (40360838)
|
|---|
| 研究分担者 |
上野 裕 東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 助教 (00775752)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
|
| 配分額 *注記 |
18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)
2021年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2020年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2019年度: 12,090千円 (直接経費: 9,300千円、間接経費: 2,790千円)
|
|---|
| キーワード | 分子検出 / 内包フラーレン |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
液体および気体中に含まれる微量分子を、リチウムイオン内包フラーレン（Li+@C60）の高い電子捕捉能を利用して、電気化学的に高感度検出する新しい原理の分子検出技術を確立する。検出対象とする標的分子の価電子をLi+@C60によって選択的に引き抜き輸送することで、液体および気体中の標的分子の濃度を、従来を上回る高い感度で選択的に計測することを目指す。本研究によって提案・確立される分子検出技術は、人間の呼気や尿中に含まれるがん患者特有の化学物質検出による初期がんの早期発見や、大気・土壌・水質の汚染物質検出による環境の測定・改善などに広く利用できる。
|
| 研究成果の概要 |
水溶液中に含まれるppb（μg/L）濃度の微量分子を，リチウムイオン内包フラーレン（Li+@C60）の高い電子捕捉能を利用して，電気化学的に高感度検出する技術を確立した。検出する分子から高効率に電子を捕捉するために，フッ素化した陰イオン性ポルフィリン誘導体を新規に合成し，Li+@C60と組み合わせ，LB法を用いてITO電極基板上に均一なLi+@C60超分子薄膜を形成した。作製した電極を電解水溶液に浸し，高強度単色光下で生ずる光電流を測定した。溶質としてプロポフォールとシクロヘキサンを比較すると，前者の光電流は後者より4倍程度大きく，両者の光電流は2-20 ppbの範囲で溶質濃度に比例した。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では水溶液中に含まれるppb（μg/L）濃度のプロポフォールおよびシクロヘキサンを検出可能な分子検出技術を開発した。シクロヘキサンは慢性閉塞性肺疾患患者の呼気中に含まれる有機分子である。プロポフォールは肺がん患者の尿中に多く含まれる有機分子であり，また全静脈麻酔薬としてよく利用されている。これらのことから本研究で開発した分子検出技術は，人間の尿や呼気から特定疾病を発見する早期診断技術や，血中の麻酔薬濃度を評価・制御する医療技術の確立につながる可能性がある。また今後検出感度の向上を進めることにより，既存技術では達成の困難なppt（ng/L）濃度の分子検出技術の開発につながる可能性がある。
|
