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液体電極プラズマの発生過渡現象の解明と有機・無機分析への応用

研究課題

研究課題/領域番号 24310100
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 マイクロ・ナノデバイス
研究機関北陸先端科学技術大学院大学

研究代表者

高村 禅  北陸先端科学技術大学院大学, マテリアルサイエンス研究科, 教授 (20290877)

研究分担者 沖野 晃俊  東京工業大学, 総合理工学研究科, 准教授 (60262276)
浮田 芳昭  山梨大学, 総合研究部, 助教 (40578100)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
2014年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2013年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2012年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
キーワード液体電極プラズマ / 元素分析 / マイクロプラズマ / 原子発光 / マイクロ流体デバイス / microTAS / 固相抽出 / 界面濃縮 / micro TAS / マイクロ・ナノデバイス / LEP-OES / 環境分析 / 分析化学 / バイオセンシング / マイクロTAS
研究成果の概要

液体電極プラズマの発光過渡現象とその有機・無機分析応用について研究を行い次の知見を得た。プラズマ中での元素の発光量には、界面濃縮が大きく関わっており、T字型の流路やプラズマ発光部の壁面に窪みを設けることで、感度アップが可能なことを明らかにした。また、交流電源を用いることで、感度はそのままに、流路へのダメージが従来のおよそ1/3000に減るプラズマを発生できた。またイオン交換樹脂を詰めたカラムの先に液体電極プラズマの検出器を組み合わせたチップの開発を行い、これを固相抽出濃縮に用いた例では、チップ外でカラム濃縮処理をしたときに比べ、検出限界が1/40に、必要サンプル量も1/40に向上できた。

報告書

(5件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2016 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 2件、 招待講演 9件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Development of AC-driven liquid electrode plasma for sensitive detection of metals.2016

    • 著者名/発表者名
      Do Van Khoai, Hidekazu Miyahara, Tamotsu Yamamoto, Phan Trong Tue,
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics 55

      巻: 55 号: 2S ページ: 02BC23-02BC23

    • DOI

      10.7567/jjap.55.02bc23

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Precise flow control with internal pneumatic micropump for highly sensitive solid-phase extraction liquid electrode plasma.2015

    • 著者名/発表者名
      Van Khoai Do, Tamotsu Yamamoto, Yoshiaki Ukita, Yuzuru Takamura,
    • 雑誌名

      Sensors and Actuators B

      巻: 221 ページ: 1561-1569

    • DOI

      10.1016/j.snb.2015.07.117

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Atomic emission spectrometry in liquid electrode plasma using hourglass microchannel2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshinobu Kohara, Yasushi Terui, Megumi Ichikawa, Kazuko Yamamoto, Toshihiro Shirasaki, Kimiyoshi Kohda, Tamotsu Yamamoto and Yuzuru Takamura
    • 雑誌名

      Journal of Analytical Atomic Spectrometry

      巻: 30 号: 10 ページ: 2125-2128

    • DOI

      10.1039/c5ja00059a

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] On-chip solid phase extraction-liquid electrode plasma atomic emission spectrometry for detection of trace lead (Pb)2014

    • 著者名/発表者名
      Do Van Khoai, Tamotsu Yamamoto, Yoshiaki Ukita and Yuzuru Takamura
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 53 号: 5S1 ページ: 05FS01-05FS01

    • DOI

      10.7567/jjap.53.05fs01

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of the automated gold-linked electrochemical immunoassay system for blood monitoring,2014

    • 著者名/発表者名
      Suguru Shiohara, Miyuki Chikae, Yoshiaki Ukita, Hiromi Ushijima, Yuzuru Takamura,
    • 雑誌名

      Microsystem Technologies

      巻: 20 号: 2 ページ: 273-279

    • DOI

      10.1007/s00542-013-1772-5

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Microfluidic Channel on Sensitivity and Response in Gold-linked Electrochemical Immunoassay2013

    • 著者名/発表者名
      Suguru Shiohara, Miyuki Chikae, Yoshiaki Ukita, Hiromi Ushijima, Eiichi Tamiya, Yuzuru Takamura,
    • 雑誌名

      電気学会論文誌E(センサ・マイクロマシン部門誌)

      巻: 133 号: 12 ページ: 344-349

    • DOI

      10.1541/ieejsmas.133.344

    • NAID

      130003382694

    • ISSN
      1341-8939, 1347-5525
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of high sensitive liquid electrode plasma Atomic emission spectrometry (LEP-AES) integrated with solid phase pre-concentration2013

    • 著者名/発表者名
      Do Van Khoai, Atsushi Kitano, Tamotsu Yamamoto, Yoshiaki Ukita, Yuzuru Takamura,
    • 雑誌名

      Microelectronic Engineering

      巻: (印刷中) ページ: 343-347

    • DOI

      10.1016/j.mee.2013.02.086

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characteristics of liquid electrode plasma for atomic emission spectrometry2012

    • 著者名/発表者名
      Yoshinobu Kohara, Yasushi Terui, Megumi Ichikawa, Toshihiro Shirasaki, Kazuko Yamamoto, Tamotsu Yamamoto, and Yuzuru Takamura,
    • 雑誌名

      Journal of Analytical Atomic Spectrometry

      巻: 27 号: 9 ページ: 1457-1464

    • DOI

      10.1039/c2ja30023k

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sensing technique of silver nanoparticles as labels for immunoassay using liquid electrode plasma atomic emission spectrometry2012

    • 著者名/発表者名
      Nguyen Hoang Tung, Miyuki Chikae, Yoshiaki llkita, Pham Hung Viet and Yuzuru Takamura,
    • 雑誌名

      Analytical Chemistry

      巻: 84(3) 号: 3 ページ: 1210-1213

    • DOI

      10.1021/ac202782b

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 液体電極プラズマ発光分析法の最近の動向2016

    • 著者名/発表者名
      高村 禅
    • 学会等名
      プラズマ分光分析研究会 第96回講演会ー環境分析を支えるプラズマ分光分析
    • 発表場所
      富山大学(富山県、富山市)
    • 年月日
      2016-03-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] マイクロ流体デバイスとそのバイオセンサ応用2015

    • 著者名/発表者名
      高村 禅
    • 学会等名
      第19回VBLシンポジウムおよびH27年度最先端理工学特論
    • 発表場所
      名古屋大学VBL(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2015-11-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Study on Excitation Temperature of Alternating Current Liquid Electrode Plasma in Various Conditions2015

    • 著者名/発表者名
      Do Van Khoai, Hidekazu Miyahara, Tamotsu Yamamoto, Phan Trong Tue, Akitoshi Okino and Yuzuru Takamura
    • 学会等名
      第76回 応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 医療・環境応用を目指したオンサイト微小流体デバイスの開発2015

    • 著者名/発表者名
      高村 禅
    • 学会等名
      第25回基礎及び最新の分析化学講習会と愛知地区講演会
    • 発表場所
      愛知工業大学(愛知県、名古屋市)
    • 年月日
      2015-08-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Sensitive Detection of Metals with Disposable PDMS Chips by Alternating Current Liquid LiquidElectrode Plasma (AC LEP),2015

    • 著者名/発表者名
      Do Van Khoai, Hidekazu Miyahara, Tamotsu Yamamoto, Phan Trong Tue, Akitoshi Okino and Yuzuru Takamura,
    • 学会等名
      Materials and Related Nanotechnologies (EM-NANO 2015),
    • 発表場所
      Niigata, JAPAN(新潟県、新潟市)
    • 年月日
      2015-06-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Alternating Voltage Liquid Electrode Plasma (AC-LEP) for Highly Sensitive Detection of Lead,2015

    • 著者名/発表者名
      D. V. Khoai, H. Miyahara, P. Ruengpirasiri, O. Chailapakul, S. Chuanuwatanakul, T. Yamamoto, P. T. Tue, A. Okino, Y.Takamura,
    • 学会等名
      7th International Symposium on Microchemistry and Microsystems & 化学とマイクロ・ナノシステム学会第31回研究会 (ISMM & Cheminas2015)
    • 発表場所
      Kyoto, JAPAN(京都府、京都市)
    • 年月日
      2015-06-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 微小流体デバイスを用いた生体試料の高感度分析2015

    • 著者名/発表者名
      高村 禅
    • 学会等名
      有機分子・バイオエレクトロニクス分科会研究会
    • 発表場所
      富山大学(富山県、富山市)
    • 年月日
      2015-05-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] アクチュエータを組み込んだ微小流体デバイスによる生体材料の高感度分析2015

    • 著者名/発表者名
      高村禅
    • 学会等名
      バイオチップコンソーシアムJMAC第76回ワーキンググループ会議特別講演
    • 発表場所
      東京ウィメンズプラザ(表参道) (東京都、渋谷区)
    • 年月日
      2015-03-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Characteristics of liquid electrode plasma applied to atomic emission spectrometry2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshinobu Kohara1, Yasushi Terui, Megumi Ichikawa, Kazuko Yamamoto, Toshihiro Shirasaki, Kimiyoshi Kohda, Tamotsu Yamamoto and Yuzuru Takamura
    • 学会等名
      European Winter Conference on Plasma Spectrochemistry - EWCPS 2015
    • 発表場所
      Munster, Germany
    • 年月日
      2015-02-22 – 2015-02-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Biomedical Application of Microfluidic Devices2014

    • 著者名/発表者名
      Yuzuru Takamura
    • 学会等名
      The 1st Malaysia-Japan Joint Symposium on Nanotechnology 2014
    • 発表場所
      Universiti Kebangsaan Malaysia
    • 年月日
      2014-12-09 – 2014-12-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Do Van Khoai, Tamotsu Yamamoto, Yuzuru Takamura,2014

    • 著者名/発表者名
      Do Van Khoai, Tamotsu Yamamoto, Yuzuru Takamura
    • 学会等名
      27th International Microprocesses and Nanotechnology Conference (MNC2014)
    • 発表場所
      Hilton Fukuoka Sea Hawk, (福岡県、博多市)
    • 年月日
      2014-11-04 – 2014-11-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Biomedical and Environmental Application of Microfluidic Devices2014

    • 著者名/発表者名
      Yuzuru Takamura
    • 学会等名
      The 9th India Japan Bilateral Conference (BICON-2014)
    • 発表場所
      Jaipur, India
    • 年月日
      2014-10-12 – 2014-10-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 携帯型微量元素分析機器の開発と市場導入2014

    • 著者名/発表者名
      高村禅、山本保
    • 学会等名
      JASIS 2014
    • 発表場所
      幕張メッセ、(千葉県、千葉市)
    • 年月日
      2014-09-03 – 2014-09-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] μ-TAS用微小プラズマ発光分光分析装置の開発と分光特性調査2014

    • 著者名/発表者名
      掛川賢,奥村健祐,岩井貴弘,宮原秀一,沖野晃俊
    • 学会等名
      平成26年度日本分光学会年次講演会
    • 発表場所
      理化学研究所 (埼玉県、和光市)
    • 年月日
      2014-05-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Development of on-chip solid phase extraction (SPE) with precise flow-control by micropump for highly sensitive liquid electrode plasma atomic emission spectrometry (LEP AES),2013

    • 著者名/発表者名
      Do Van Khoai, Yoshiaki Ukita, Yuzuru Takamura,
    • 学会等名
      The 17th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences (MicroTAS 2013),
    • 発表場所
      Freiburg, Germany
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Development of high sensitive liquid electrode plasma (LEP) integrated with solid phase extraction (SPE),2013

    • 著者名/発表者名
      Khoai Van Do , Tamotsu Yamamoto , Yoshiaki Ukita and Yuzuru Takamura,
    • 学会等名
      2013 The Japan Society of Applied Physics (JSAP) and the Materi
    • 発表場所
      Doshisha University, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Development of high sensitive liquid electrode plasma (LEP) integrated with solid phase extraction (SPE) for trace heavy metal detection2013

    • 著者名/発表者名
      Do Van Khoai, Tamotsu Yamamoto, Yoshiaki Ukita and Yuzuru Takamura
    • 学会等名
      化学とマイクロ・ナノシステム学会第27回研究会
    • 発表場所
      東北大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Development of high sensitive liquid electrode plasma atomic emission spectrometry (LEP-AES) integrated with solid phase pre-concentration2012

    • 著者名/発表者名
      Do Van Khoai, Atsusi Kitano, Tamotsu Yamamoto, Yoshiaki Ukita, Yuzuru Takamura,
    • 学会等名
      38th International Conference on Micro and Nano Engineering (MNE2012)
    • 発表場所
      France
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 液体電極プラズマ原子発光分析法によるカドミウムと鉛の高感度元素分析2012

    • 著者名/発表者名
      北野厚志, 山本保, 浮田芳昭, 高村禅
    • 学会等名
      平成24年電気学会基礎・材料・共通部門大会
    • 発表場所
      秋田大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 微小流体デバイスのバイオ・環境応用

    • 著者名/発表者名
      高村 禅
    • 学会等名
      電気硝子工業会
    • 発表場所
      電気硝子工業会、東京
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Ultra-compact Elemental Analyzer by Liquid Electrode Plasma and Its Bio-sensing Application

    • 著者名/発表者名
      Yuzuru Takamura
    • 学会等名
      5th International Symposium on Microchemistry and Microsystems (ISMM 2013),
    • 発表場所
      Xiamen, China
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] Journal of Analytical Atomic Spectrometry誌の表紙に採択

    • URL

      http://www.jaist.ac.jp/whatsnew/info/2015/10/journal_of_analytical_atomic_spectrometry.html

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 高村研 ホームページ

    • URL

      http://www.jaist.ac.jp/ms/labs/takamura/index.html

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2012-04-24   更新日: 2019-07-29  

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