顕微分光分析法の最適化と分光データの実験的・理論的評価

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10440218
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 金 幸夫 北海道大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (40186367)
• 研究分担者: 八尾 浩史 北海道大学, 大学院・理学研究科, 助手 (20261282)
• キーワード: 顕微分光測定 / 微粒子 / マイクロチャンネル / マイクロキャピラリー / 不均一構造 / 空間分解分光測定 / マイクロカプセル / サイズ依存性

研究概要

本年度は、顕微分光分析法の対象となる試料について、そのサイズ、形状、空間的な次元性に着目して研究を進めた。具体的試料として、薄膜・液膜(1次元試料)、マイクロキャピラリー・マイクロチャンネル(2次元試料)、液滴・高分子微粒子・ジャイアントベシクル・マイクロカプセル(3次元試料)を取り扱った。これらの試料に対して種々の方法で色素を導入し、マイクロメートルオーダーの空間分解能で、吸収・発光スペクトル、およびケイ光減衰を検討した。特に、形状および色素の分布状態が分光データに与える影響を、次元性を基に議論した。同一量の色素が導入されても、みかけの吸光度、発光強度、スペクトルが変化すること、およびそれらの変化の度合いが色素の分布状態、試料形状、サイズに大きく依存することを実験的に示した。また、吸光光度法に関してはモデル計算を行い、見かけの吸光度と実試料濃度の関係を理論的に導出することができた。これを用いることにより、正確な試料濃度を決定することができるだけでなく、色素の分布状態を試料のサイズ依存性を基に議論する方法を提案することができた。次年度は、顕微吸光光度法で確立した方法論をさらに進めるとともに、蛍光法への展開を諮るり、顕微分光分析法により得られる分光データの定量的意義付け確立する。

研究成果

• [文献書誌] H.-B.Kim: "Effects of Sample Dimension and Dye Distribution Characteristics in Absorption Microspectroscopy." Analytical Chemistry. 70(1). 51-57 (1998)
• [文献書誌] H.-B.Kim: "Direct Excitation Energy Transfer as a Technique for in Situ Measurements of Ion-Exchange Processes in Single Polymer Particles." Analytical Chemistry. 70(1). 105-110 (1998)
• [文献書誌] H.-B.Kim: "Microspectroscopic Analyses of Dye Distribution Characteristics in Single Microcapsules." Analytical Chemistry. 70(1). 111-116 (1998)
• [文献書誌] N.Kitamura: "Optical Transformation and Fission of Single Giant Vesicles in Water by Radiation Force." Journal of the American Chemical Society. 120(8). 1942-1943 (1998)
• [文献書誌] H.-B.Kim: "Dynamic Fluorescence Spectroscopic Study on the Microstructures in Ion-Exchange Resin Particles." Analytical Chemistry. 71(4). 842-848 (1999)
• [文献書誌] N.Kitamura: "Space-and Time-Resolved Spectroscopic Analyses in Micrometer Dimension." Trends in Analytical Chemistry. (in press). (1999)
• [文献書誌] N.Kitamura: "Spectroscopic Analysis of Inhomogeneous Structures in Single Microparticles.in “Mesoscopic Chemistry"" Blackwell Science Ltd.,IUPAC Monograph on the 21st Century Chemistry(in press), (1999)