| 研究課題/領域番号 |
20K22545
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
0502:無機・錯体化学、分析化学、無機材料化学、エネルギー関連化学およびその関連分野
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
宮川 晃尚 筑波大学, 数理物質系, 助教 (80881599)
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| 研究期間 (年度) |
2020-09-11 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 微量計測 / 超音波 / マイクロ粒子 / DNA / 金ナノ粒子 / DNA計測 / 粒子浮揚 / 1粒子捕捉 / 中空粒子 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
超音波－重力複合場中のマイクロ粒子の浮揚位置は、密度と圧縮率に依存する。マイクロ粒子表面上に密度の大きい金ナノ粒子(AuNP)を結合させた時のマイクロ粒子の浮揚位置の変化から微量計測が可能である。しかし、この計測法は結合定数が大きい反応系にしか適用できない。そこで、本研究では結合定数の小さい、平衡反応系の種々の微量計測を確立することを目的としている。AuNPとマイクロ粒子の結合を阻害させる手法、中空ナノ粒子を利用した手法、結合破断を利用した手法の三つの検討を行う。
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| 研究成果の概要 |
超音波定在波を用いた新規微量計測法を開発した。粒子表面上のin situ計測は新規セルを用いて、流れ場中で1粒子をトラップする手法を考案した。中空粒子を用いた計測法では、中空マイクロ粒子と金ナノ粒子の組み合わせで、浮揚位置のダイナミックな変化を誘起し、微量計測につなげられることを示した。結合破断を利用した計測法では、マイクロ粒子とガラス基板間のDNAを数千個程度計測できることを示した。また、さらに発展させ、マイクロ粒子とガラス基板間の分子相互作用を平衡定数として半定量的に評価する手法を確立させた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、分析化学の分野では定性的にしか利用されてこなかった超音波を定量的な微量計測法に応用している。これにより、音響場を利用している研究者や分析化学者に学術的な影響を与えることができる。また、数千分子の微量計測はPCR法のような増幅を用いずに行うことが可能である。計測はシンプルな装置によって構成されており、コンパクトな計測装置として構築可能である。したがって、医療などの現場でも簡単に活躍できる手法となると考えている。
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