電気化学的微細加工技術の開発とマイクロ化電極の応用に関する研究

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 01850175
• 研究種目: 試験研究
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 内田 勇 東北大学, 工学部, 教授 (50005302)
• 研究分担者: 赤星 晴夫 日立製作所, 日立研究所, 主任研究員 ; 仁科 辰夫 東北大学, 工学部, 助手 (60172673) ; 大沢 雅俊 東北大学, 工学部, 助教授 (00108466) ; 末永 智一 東北大学, 工学部, 助教授 (70173797)
• キーワード: マイクロ電極 / マイクロアレ-電極 / インビボボルタムメトリ- / 電気化学的その場測定 / レ-ザ-強調ラマン / 無電解メッキ / 超微小電極

研究概要

1.レ-ザ-強調効果と湿式微細加工技術の研究
(1)Cu及びAuの電着反応へのレ-ザ-強調効果の研究については、目下デ-タを蓄積中で特に報告できる効果はまだない。
(2)Cu及びAuの電解及び無電解メッキに対する添加剤効果のIR及びレ-ザ-ラマン分光測定により、添加剤分子の吸着構造が明らかになりつつある。更に測定系に時間分解能を持たせることにより電着の初期過程の検討を行う予定である。
(3)薄膜X線回析による電着及び無電解薄膜のキャラクタリゼ-ションの結果、新しい知見を得るためには、水溶液中でのin-situ X線測定の必要性を認識し、目下in-situ測定用のセルを作製中である。
2.マイクロ化電極の作製と分子素子への応用
(1)電極のマイクロ化に関し、電解エッチングにより直径100Aの超微小電極の作製に成功し、ボルタムメトリックな測定を行った。(論文済)
(2)作製した超微小電極をマイクロカプセル内の電極化学測定に応用し、局所領域の素機能探索に有効であることを報告した。(論文発表)
(3)作製した超微小電極をAgCl化しマイクロカプセル及び単一細胞内でのイオンセンシングに成功した。(論文発表)
(4)単一細胞(植物のプロトプラスト)に挿入可能な超微小電極を無電解メッキにより作製し、細胞内のボルタンメトリ-に成功した。(投稿予定)
(5)フロ-スル-系でも安定に動作する金及びITOのマイクロアレ-電極の作製に成功し、液クロ用検出器に応用した。(論文発表)
(6)マイクロアレ-電極の酸素スイッチ素子への応用を試みているが、未だ不完全応答しか得られていない。これはアレ-の作製上の問題ではなく電極の修飾手法の問題なので、今後とも検討を継続する。

研究成果

• [文献書誌] 大沢雅俊: "In situ Characterization of Platinum Particles Desperses in Nafion Films on Gold Electrodes by Infered Spectroscopy" J.Electroanalytical Chemistry. 270. 459-464 (1989)
• [文献書誌] 大沢雅俊: "Electrochemical Reduction of Hypthlviologen at Platinum Studies by Time-Resalved Resonance Raman Spectroscopy" J.Electroanalytical Chemistry. 270. 261-272 (1989)
• [文献書誌] 阿部孝之: "ウルトラマイクロ電極の作製とその挙動" 表面技術. 40. 76-78 (1989)
• [文献書誌] 末永智一: "Determination of Catecholamines by an Electrochemical Fiow-Through Detector with Indium-Tin Oxide Microelectrode Arrays Coated with Nafion" Chemistry Letter. 133-136 (1989)
• [文献書誌] 阿部孝之: "Microvoltammetr8c Measurements in a Single Microcapsule" Chemistry Letter. 301-304 (1989)
• [文献書誌] 末永智一: "A Multichannel Electrochemical Detection System for flow Analysis" Analytical Chemistry. 62. 407-409 (1990)
• [文献書誌] 阿部孝之: "Chloride Ion Slective Microelectrode" Bioelectrochemistry and Bioengineering. (1990)
• [文献書誌] 青木純: "Electrochemical Response at Microarray Electrodes in Flowing Streams and Application to Determination of Catecholamines" Analytical Chemistry.
• [文献書誌] 阿部孝之: "Microvoltammetric Studies in a Single Microcapsule" Electrochemical Acta.
• [文献書誌] 内田勇: "Determination of Oxygen in a Single Cell with an Ultramicroelectrode" Chemistry Letter.
• [文献書誌] 末永智一: "Ultramicroelectrodes and Sensing Devices for Biological Malecules,Chemical Senser Technology Vol.13" Kodansha/Elsevier,