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近年のナノ材料開発の進展によって、ナノチャンネル内における特異的物質輸送を利用した物質分離手法の開拓が進行している。本研究では、これまでに開発を進めてきたナノチャンネル集積(NCA)膜を用いた物質輸送現象の本質を分子論的に理解し、NCA膜を横断する物質輸送のリアルタイムモニタリング手法を開発することで、ナノチャンネル内物質輸送に立脚した分離分析システムの提唱と実分析への応用、特にキラル分離への応用を目指している。
本年度は、ナノチャンネル内での物質輸送に夫きな影響を及ぼすナノチャンネル内のプロトン濃度について、プロトン濃度とチャンネル系の依存性についての知見を得ることが出来た。また、キラル分離を行うために必要なキラルセレクター(シクロデキストリン)を修飾したナノチャンネル内でアミノ酸の輸送にエナンチオ選択性があることが膜透過実験などから示唆された。また、ナノチャンネル内部を移動する溶質分子の流れをリアルタイムで光学的に計測するための新規手法について検討した結果、NCA膜を金属薄膜上に形成させることで発現する光導波路応答が、ナノチャンネル内での物質拡散を定量的に評価するものであり、理論的かつ実験的にも高感度な計測法であることが分かった。以上、ナノチャンネルを利用したキラル分離を達成するための基礎的知見の取得が進むと共に、計測法に関して大幅な技術的進展を達成した。
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