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1996 年度 研究成果報告書概要

味覚・臭覚機能を持つセンシングシステムの開発一動的非線形応答の活用

研究課題

研究課題/領域番号 06558091
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分試験
研究分野 生物有機科学
研究機関名古屋大学

研究代表者

吉川 研一  名古屋大学, 大学院・人間情報学研究科, 教授 (80110823)

研究分担者 毛利 信幸  兵庫県立工業センター, 開発部, 主任研究員
中田 聡  奈良教育大学, 教育学部, 助教授 (50217741)
研究期間 (年度) 1994 – 1996
キーワード非線形応答 / インテリジェントセンサー / 半導体ガスセンサー / 臭覚 / 味覚 / 発振 / 時間依存性応答 / 呼吸センサー
研究概要

1.臭覚機能を持つセンサーシステムの開発を目指して、半導体ガスセンサーの動的非線形情報を利用したガス種の定性・定量を試みた。従来まで識別が困難であった炭化水素系ガスについて、その応答の非線形特性を解析することにより、定量的に識別することが可能になった。センサへの反応速度や活性化エネルギーの違いをパラメータとして入れた、非線形微分方程式での計算機シミュレーションにより再現させることが可能になった。これにより、動的非線形応答を化学物理の定性・定量のための情報源として用いることの、理論的基盤をかためることができた。さらに複数のガス感応部を用いたガスセンサーや振動的なガス流速を印加したガスセンシングも新たに考察し、実験を進めた。これにより様々な環境下で、混合ガスまたは不純物の存在するガス系の中から特定ガスを検出することが可能になった。
2.味覚機能を持つセンサーの研究の一環として、チオール誘導体で修飾した金属電極を用いた化学センサーを構築した。センサ表面上での固定化物質の吸着状態及び吸着密度が、固定化条件や化学物質に依存して異なることが、UV、FTIR、及びSEMの測定より、定量的に明らかにした。また、チオール誘導体で修飾したタンパク質についても吸着状態をAFM、QCM、電気化学的非線形応答を用いて定量的な計測を行なった。以上のことから、味覚機能の実現に向けての、安定な修飾電極作成の基礎を固めることが出来たものと考えられる。

  • 研究成果

    (14件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (14件)

  • [文献書誌] 吉川研一 他: "Electric current oscillation in a liquid membrane under voltage clamp conditions" Mater. Sci. Eng. C. vol.3. 191-195 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 吉川研一 他: "Kinetic Study on Monolayer Formation with 4-Aminobenzenethiol on a Gold Surface" Langmuir. vol.11. 1612-1616 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 吉川研一 他: "Gas sensing based on a nonlinear response: Discrimination between hydrocarbons and quantification of individual components in a gas mixture" Anal.Chem.vol.66. 2067-2072 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 吉川研一 他: "Nonlinear dynamics in chemical assembly" Trends in Chemical Physics. vol.4. 23-58 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 吉川研一 他: "Rhythmic chemical reaction of CO on the surface of a SnO_2 gas sensor" Appl. Sur. Sci. (in press).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 吉川研一 他: "Dynamic Response with Periodic Pulse Heating Enables the Qualification and Quantification of Gases by a Single Sensor" Sensors and Actuators. (in press).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 吉川研一監修、中田聡ら著: "ダイナミックな現象を科学する" 産業図書, 153 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 吉川研一監修、中田聡ら著: "非線形現象" 産業図書, 182 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] S.Nakata, M.Ukitsu, M.Morimoto, K.Yoshikawa: ""Electric current oscillation in a liquid membrane under voltage clamp conditions"" Mater.Sci.Eng.C. 3. 191-195 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] N.Mohri, M.Inoue, Y.Arai, K.Yoshikawa: ""Kinetic Study on Monolayr Formation with 4-Aminobenzenethiol on a Gold Surface"" Langmuir. 11. 1612-1616 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] S.Nakata, S.Akakabe, M.Nakasuji, K.Yoshikawa: ""Gas sensing based on a nonlinear response : Discrimination between hydrocarbons and quantification of individual components in a gas mixture"" Anal.Chem.66. 2067-2072 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] S.Nakata, K.Yoshikawa: ""Nonlinear dynamics in chemical assembly"" Trends in Chemical Physics. 4. 23-58 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] S.Nakata, Y.Kato, Y.Kaneda, K.Yoshikawa: ""Rhythmic chemical reaction of CO on the surface of SnO2 gas sensor"" Appl.Sur.Sci.(in press).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Y.Kato, K.Yoshikawa, M.Kitora: ""Dynamic Response with Periodic Pulse Heating Enables the Qualification and Quantification of Gases by a Single Sensor"" Sensors and Actuators. (in press).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 1999-03-09  

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