オンチップ光導波路吸光検出システムの構築に関する研究

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14750644
• 研究機関: 群馬大学
• 研究代表者: 梅村 知也 群馬大学, 工学部, 助手 (10312901)
• キーワード: 光導波路 / エバネッセント波 / センサー / 吸光検出 / マイクロチップ / ポリマー / ポルフィリン

研究概要

ガラスチップ表面や微少の流路内で高感度な吸光検出を実現するための光学系の構築と物質選択性の付与を目的としたセンシング表面の化学修飾を行なった。
1)液体コア光導波路マイクロチップの作製
ガラスチップの流路内を、屈折率が水よりも小さいTeflon AF-2400(n=1.29)と呼ばれるフッ素系樹脂でコーティングするとともに、この流路方向に光を導入する光学系を構築した。これにより、水溶液試料をコアとする光導波路をマイクロチップ内で形成させることに成功した。この液体コア光導波路チップでは、光源光の減衰を最小限に抑えられるため、光路長の延長による濃度感度の向上が期待できる。また、この技術を応用すれば、チップ内の光路を自在に変更できるため、チップ内での光化学反応の制御が可能となる。
2)親水性のポリマー薄膜をセンシング層とする光導波型吸光測定システムの開発
選択性の付与と妨害成分の不可逆的吸着の抑制を目的として、ガラス製の導波層表面を親水性のポリマーでコーティングしたセンシング層の作製を試み、二枚のガラス板の間で重合を行なう"オンサイト重合"法を考案・開発して、導波層となるガラス表面上に厚さ1μmのポリマー薄膜を直接作製することに成功した。また、このポリマー薄膜に分析試薬として適用範囲の広いポルフィリンを化学的に固定化し、ポルフィリンを利用した高選択性吸光検出の応用可能性を検討した。本センサーの初期応答は数秒と速く、連続流れ分析装置の検出器として十分適用できる。

研究成果

• [文献書誌] T.Umemrua, Y.Kasuya, T.Odake, K.Tsunoda: "Sensitive Measurement of Methylene Blue Active Substances by Attenuated Total Reflection Spectrometry with a Trimethylsilane-Modified Glass Slab Optical Waveguide"Analyst. 127. 149-152 (2002)
• [文献書誌] K.Masumoto, Y.Tsukahara, T.Umemura, K.Tsunoda, H.Kume, S.Kawasaki, J.Tadano, T.Matsuya: "Highly Sensitive Time-Resolved Fluorometric Determination of Estrogens by High-Performance Liquid Chromatography Using a b-Diketonate Europium Chelate"J. Chromatogr., B. 773. 135-142 (2002)