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共鳴振動触媒素子によるマイクロリアクター内の液相反応の活性化

研究課題

研究課題/領域番号 23246137
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 触媒・資源化学プロセス
研究機関長岡技術科学大学

研究代表者

井上 泰宣  長岡技術科学大学, 工学部, 特任教授 (30016133)

連携研究者 西山 洋  東京大学, ARPChem柏集中研, 主幹研究員 (50303186)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
49,400千円 (直接経費: 38,000千円、間接経費: 11,400千円)
2013年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
2012年度: 16,640千円 (直接経費: 12,800千円、間接経費: 3,840千円)
2011年度: 23,660千円 (直接経費: 18,200千円、間接経費: 5,460千円)
キーワード触媒・化学プロセス / 表面・界面物性 / マイクロリアクター / 圧電効果 / 共鳴振動 / 固定化酵素 / 液総触媒反応 / 強誘電体 / ガラクトースオキシダーゼ / アミノ酸オキシダーゼ / ミカエリスメンテン定数 / 触媒化学プロセス / 表面界面物性 / 酵素反応 / 液相触媒反応 / 固定化酵素触媒 / 酸触媒
研究概要

マイクロリアクター内の液相触媒反応の活性化を目的とし、強誘電体結晶による共鳴振動効果を固定化酵素の触媒反応に応用した。グルコースオキシダーゼ、ガラクトースオキシダーゼ、D-およびL-アミノ酸オキシダーゼ酵素を強誘電体共鳴振動素子に固定化した後、設計製作したマイクロリアクターに組み込み、酵素触媒の活性変化を調べた。共鳴振動発生によりすべての固定化酵素において,その触媒活性が2~3倍増加すること、共鳴振動が反応の活性化エネルギーを減少させることを見出し、共鳴振動が反応基質と酵素間の相互作用を強め、活性化をもたらすことを明らかにし、固定化酵素の液相触媒反応の活性化にきわめて有用であることを結論した。

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2014 2013 2012 2011

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (16件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Activation of immobilized glucose oxidase enzyme by acoustic wave resonance oscillation2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Nishiyama, Masayuki Kazui, Yasunobu Inoue
    • 雑誌名

      Chem. Lett.

      巻: 43 号: 5 ページ: 618-620

    • DOI

      10.1246/cl.131218

    • NAID

      130004868127

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of acoustic wave resonance oscillation on immobilized enzyme2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Nishiyama,Tomoya Watanabe, Yasunobu Inoue
    • 雑誌名

      Appl. Surf. Sci.

      巻: 294 ページ: 66-70

    • DOI

      10.1016/j.apsusc.2013.12.016

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 共鳴振動による固定化酵素触媒の活性化の特異性とその機構2013

    • 著者名/発表者名
      井上泰宣、西山洋,渡邉智也
    • 学会等名
      第112回触媒討論会(A)
    • 発表場所
      秋田大学、手形キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Activation of immobilized glucose and galactose oxidase enzymes by acoustic wave resonance oscillation2013

    • 著者名/発表者名
      H. Nishiyama, T. Watanabe, Y. Inoue
    • 学会等名
      XIth Europian Congr. Catal.
    • 発表場所
      Intern. Congr. Center, Lyon, France
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Immobilized Glucose Oxidase Enzyme by Acoustic Wave Resonance Oscillation2013

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Nishiyama, Tomoya Watanabe, Yasunobu Inoue
    • 学会等名
      23rd North American Catalysis Society Meeting
    • 発表場所
      Galt House, Kentucky, USA
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Activation of scandium(III) triflate catalyst coordinated on surface for aldol condensation by acoustic wave effects2013

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Nishiyama, Ryuusuke Asari, Yasunobu Inoue
    • 学会等名
      7th Intern. Symp. Acid-Base Catalysis
    • 発表場所
      Garden City Shinagawa, Tokyo
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 共鳴振動効果による固定化酵素触媒の活性化2013

    • 著者名/発表者名
      渡邉智也、数井雅之,西山洋、松原浩、井上泰宣
    • 学会等名
      第111回触媒討論会(B)
    • 発表場所
      関西大学 千里山キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Acoustic wave excitation of catalysis at surface2013

    • 著者名/発表者名
      Yasunobu Inoue
    • 学会等名
      Intern. Workshop on Acoustic Activation オブ Surface Processes
    • 発表場所
      Breckenridge, Colorado, USA
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Activation of scandium (III) triflate catalyst coordinated on surface for aldol condensation by acoustic wave effects2013

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Nishiyama, Ryusuke Asari, Yasunobu Inoue
    • 学会等名
      7th International Symposium on Acid-Base Catalysis
    • 発表場所
      Garden City Shinagawa, Tokyo, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Immobilized Glucose Oxidase Enzyme by Acoustic Wave Resonance Oscillation2013

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Nishiyama, Tomoya Watanabe, Yasunobu Inoue
    • 学会等名
      23 rd North American Catalysis Society Meeting
    • 発表場所
      Galt House Hotel, Kentucky, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Activation of immobilized glucose and galactose oxidase enzymes by acoustic wave resonance oscillation2013

    • 著者名/発表者名
      H. Nishiyama, T. Watanabe, Y. Inoue
    • 学会等名
      XIth Europian Congress on Catalysis
    • 発表場所
      International Congress Center,Lyon, France
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 共鳴振動による固定化酵素触媒の活性化の特異性とその機構2013

    • 著者名/発表者名
      井上泰宣・西山洋・渡邉智也
    • 学会等名
      第112回触媒学会
    • 発表場所
      秋田大学 手形キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Acoustic wave excitation of catalysis at surfaces2013

    • 著者名/発表者名
      (Yasunobu Inoue)
    • 学会等名
      International Workshop on Acoustic Activation of Surface Processes
    • 発表場所
      Breckenridge, Cololado,USA
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 共鳴振動効果による固定化酵素触媒の活性化2013

    • 著者名/発表者名
      渡邉智也、数井雅之、西山洋、松原浩、(井上泰宣)
    • 学会等名
      第111回触媒討論会(B)
    • 発表場所
      関西大学 千里山キャンパス
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] マイクロリアクター内でのグルコースオキシダーゼ固定化酵素触媒反応に及ぼす共鳴振動の効果2012

    • 著者名/発表者名
      渡邉智也、数井雅之,西山洋、松原浩、井上泰宣
    • 学会等名
      第110回触媒討論会(A)
    • 発表場所
      九州大学工学部伊都キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] マイクロリアクター内でのグルコースオキシダーゼ固定化酵素触媒反応に及ぼす共鳴振動の効果2012

    • 著者名/発表者名
      渡邉智也、数井雅之、西山洋、松原浩、(井上泰宣)
    • 学会等名
      第110回触媒討論会(A)
    • 発表場所
      九州大学工学部伊都キャンパス
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Effects of acoustic wave resonance oscillation on catalysis of immobilized glucose oxidase enzyme for glucose oxidation in a microreactor2011

    • 著者名/発表者名
      T. Watanabe,M. Kazui,H. Nishiyama, H. Matsubara, Y. Inoue
    • 学会等名
      Intern.Symp. Surf.Sci.
    • 発表場所
      Tower Hall Funabori Tokyo
    • 年月日
      2011-12-13
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Effects of acoustic wave resonance oscillation on catalysis of immobilized glucose oxidase enzyme for glucose oxidation in a microreactor2011

    • 著者名/発表者名
      T.Watanabe, M.Kazui, H.Nishiyama, H.Matsubara, Y.Inoue
    • 学会等名
      ISSS-6, International Symposium on Surface Science-Toward Nano-, Bio-, and Green Innovation-
    • 発表場所
      Tower Hall Funabori, Funabori, Tokyo
    • 年月日
      2011-12-13
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2011-04-06   更新日: 2019-07-29  

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