| 研究課題/領域番号 |
15H03825
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
火原 彰秀 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (30312995)
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| 研究分担者 |
岡田 哲男 東京工業大学, 理学院, 教授 (20183030)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | マイクロ流体 / レーザー分光 / 表面・界面 / 表面張力 / 共鳴 |
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| 研究実績の概要 |
本研究の目的は、界面形状を制限した液面での界面張力波自発的共鳴現象を利用した準弾性レーザー散乱法（QELS法）により、リン脂質二重膜などこれまで解析が困難であった対象を計測する新しい手法の実現である。
本年度は、外部超音波による計測制御やリン脂質二重膜計測のために必要な時間分解計測の条件を詳しく検討した。1000回程度の測定の平均スペクトルを得る方法をこれまで検討してきたが、時間分解計測では平均回数の少ない計測、理想的には単一スペクトルからの界面計測が必要とされる。このためにはノイズの低減とともに、高いノイズの中でもスペクトル解析する後処理手法の検討が必須である。
まず平均化しないスペクトルのノイズ対策を行った。計測システムに用いる機器の種類や機器の配置によるノイズ低減効果を得た。次に、幅数十マイクロメートルのチャネル中水面（水／空気界面）での一次元共鳴共鳴を計測し、単一スペクトル・ピーク検出に多項式移動平均化の一種であるSavitzky-Golayフィルタが適用可能であることを見いだした。検出した複数のモードの周波数は、平均化スペクトルと同一あり、時刻によって現れるモードが異なることを明らかにした。この方法で確かに界面を時間分解計測できていることを実証する手順を検討した。
リン脂質二重膜測定では、マイクロアレイ状流路に二重膜を形成できることが実証した。スペクトル測定では、弱い張力の条件でのノイズ低減が課題であることも明らかにした。次年度以降に、さらなるノイズ低減を行い、本研究の目的の一つである膜タンパク計測の条件を明らかにする必要がある。画像化計測については、単純な超音波印加では困難であることが分かった。二次元共鳴モードの時間分解特性を明らかにする必要があることがわかった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
制限空間界面現象解析のための光学測定系の構築およびスペクトル処理に大きな進展があった。ダイナミックな現象を計測できる基礎ができたと考えており、次年度での研究全体の大きな進展が見込める状況となった。
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| 今後の研究の推進方策 |
計画通り研究目的実現に向け計測装置の開発を進める。時間分解測定に進展があり、29年度中に膜タンパク計測実現までを目指す。
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