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2010 年度 実績報告書

微小液滴反応場の構築と迅速・多項目生化学分析システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 22550079
研究機関首都大学東京

研究代表者

内山 一美  首都大学東京, 都市環境科学研究科, 教授 (40151899)

キーワードナノバイオ / マイクロ・ナノデバイス / フォトニック結晶
研究概要

本研究では規則配列構造体を微少液滴反応における固相反応場として用い,インクジェットにより送達した微少試料の迅速反応・分析を更に発展させ実用的な生化学分析の実現をめざす。単一分散ナノビーズを用いた規則配列構造体ドットの安定な形成方法の確立とこれを用いたセンシング技術の確立は分析化学的にも大変意義深い。インクジェットを用いて微少液滴反応場を形成し,迅速・高精度な生化学分析を行うために次の検討を行った。1)インクジェットの吐出特性の検討:これまでの知見を元に,インクジェットにより種々の液体試料,及び規則配列構造体作製のためのナノビーズ懸濁液を,定量的に,目的位置に正確に吐出するための基礎的検討を行った。試料として種々の濃度の緩衝液,抗体・酵素などのタンパク質含有溶液などの水溶液,0,1~10%のナノビーズを懸濁した溶液を用い最適条件をもとめた。2)インクジェットによるナノビーズの吐出と規則配列構造体の作製単分散ポリスチレンナノビーズ,シリカナノビーズ懸濁液をインクジェットによりPDMS基板表面に吐出し,規則配列構造体ドットを作製した。ナノビーズの分散性について詳細に検討し,インクジェットでの安定な吐出を実現できた。また,規則配列構造体を調製する際,溶媒の蒸発に伴う毛管力を制御するため,湿度制御し,ナノビーズの粒径,ビーズ懸濁液の濃度,溶媒,温度などの自己組織化・規則配列特性に影響を及ぼす種々の因子について検討し,最適化した。必要な強度を確保するため,ビーズ相互を連結した構造体を作製した。このビーズ相互の結合には加熱融着を行い,再現性の高い固定化方法を確立できた。3)単分散ナノ粒子の合成:フォトニック結晶のストップバンドを制御し,配列性や表面修飾を容易にするため,100~400nmの単一分散コロイダルシリカナノビーズの粒径制御・合成に成功した。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (13件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] インクジェットを用いる迅速平衡ヘッドスペース法の開発と水中揮発性有機化合物分析への適用2010

    • 著者名/発表者名
      清野信子、金子裕司、中嶋秀、内山一美
    • 雑誌名

      分析化学

      巻: 59 ページ: 619-625

    • 査読あり
  • [学会発表] A surface plasmon resonance sensor on a compact disk-like microfluidic device2011

    • 著者名/発表者名
      Akihide Hemmi, Tatsuya Tobita, Takashi Usui, Akihiro Moto, NobuakiSoh, Koji Nakano, Toshihiko Imato, Katsumi Uchiyama, Hizuru Nakajima
    • 学会等名
      Pittcon 2011, Atlanta
    • 発表場所
      Georgia, USA
    • 年月日
      2011-03-13
  • [学会発表] An integrated fluorescence detection system using organic light emitting diodes as light source2010

    • 著者名/発表者名
      Mayo Miyake, Yukiko Okuma, Akihide Hemmi, Daisuke Yokoyama, Masayuki Yahiro, Chihaya Adachi, Toshihiko Imato, Katsumi Uchiyama, Hizuru Nakajima
    • 学会等名
      Pacifichem 2010
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, USA
    • 年月日
      2010-12-15
  • [学会発表] A surface plasmon resonance sensor on a compact disk-like microfluidic device2010

    • 著者名/発表者名
      Akihide Hemmi, Takashi Usui, Akihiro Moto, Tatsuya Tobita, Toshihiko Imato, Katsumi Uchiyama, Hizuru Nakajima
    • 学会等名
      Pacifichem 2010
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, USA
    • 年月日
      2010-12-15
  • [学会発表] インクジェット試料導入法を用いた定量的濃縮電気泳動法2010

    • 著者名/発表者名
      中川ゆり, 池田紗織, 斎藤望, 中嶋秀, 内山一美
    • 学会等名
      第30回キャピラリー電気泳動シンポジウム
    • 発表場所
      長良川国際会議場
    • 年月日
      2010-11-15
  • [学会発表] キャピラリー電気泳動分析のためのインクジェット試料導入法2010

    • 著者名/発表者名
      池田紗織、斉藤望、中嶋秀、内山一美
    • 学会等名
      日本分析化学会第59年会
    • 発表場所
      東北大学川内北キャンパス
    • 年月日
      2010-09-16
  • [学会発表] Performance of microfludic platform fabricated on compact disk type chip and its application to flow analysis.2010

    • 著者名/発表者名
      郭帥、中嶋秀、辺見彰秀、山崎吉一、諸岡成治、宗伸明、中野幸二、内山一美、今任稔彦
    • 学会等名
      日本分析化学会第59年会
    • 発表場所
      東北大学川内北キャンパス
    • 年月日
      2010-09-15
  • [学会発表] フィンガーサイズ原子発光検出器と液体クロマトグラフとの結合と元素選択的検出特性2010

    • 著者名/発表者名
      前多正明、齊藤和憲、内山一美、中釜達朗
    • 学会等名
      日本分析化学会第59年会
    • 発表場所
      東北大学川内北キャンパス
    • 年月日
      2010-09-15
  • [学会発表] インクジェットによる原子発光分析装置のための新規試料導入法の開発2010

    • 著者名/発表者名
      長野弾, 玉橋大樹, 清野信子, 一之瀬達也, 中嶋秀, 内山一美
    • 学会等名
      東京コンファレンス2010
    • 発表場所
      幕張メッセ国際会議場
    • 年月日
      2010-09-01
  • [学会発表] インクジェットを用いる原子発光分析装置用試料導入システムの開発2010

    • 著者名/発表者名
      長野弾、籠田大介、清野信子、一之瀬達也、中嶋秀、内山一美
    • 学会等名
      第71回分析化学討論会
    • 発表場所
      島根大学松江キャンパス
    • 年月日
      2010-05-16
  • [学会発表] コンパクトディスク型マイクロチップを用いた表面プラズモン共鳴センサの開発2010

    • 著者名/発表者名
      臼井崇、本明紘、辺見彰秀、飛田達也、宗伸明、中野幸二、今任稔彦、中嶋秀、内山一美
    • 学会等名
      第71回分析化学討論会
    • 発表場所
      島根大学松江キャンパス
    • 年月日
      2010-05-15
  • [学会発表] 微小液滴による迅速気液平衡の達成と分析化学的応用2010

    • 著者名/発表者名
      金子 裕司, 清野 信子, 中嶋 秀, 内山 一美
    • 学会等名
      第77回日本分析化学会有機微量分析研究懇談会第83回計測自動制御学会力学量計測部会第27回合同シンポジウム
    • 発表場所
      京都大学百周年時計台記念館
    • 年月日
      2010-05-14
  • [学会発表] 三次元オパール型フォトニック結晶の作製とストップバンドを利用したセンシング2010

    • 著者名/発表者名
      新宮 正子, 井上 依子, 中嶋 秀, 内山 一美
    • 学会等名
      第77回日本分析化学会有機微量分析研究懇談会第83回計測自動制御学会力学量計測部会第27回合同シンポジウム
    • 発表場所
      京都大学百周年時計台記念館
    • 年月日
      2010-05-14
  • [学会発表] ガスクロマトグラフィーによる有機微量元素分析を目指した有機化合物質の接触分解2010

    • 著者名/発表者名
      玉橋大樹、平野龍太郎、中嶋秀、内山一美
    • 学会等名
      第77回日本分析化学会有機微量分析研究懇談会第83回計測自動制御学会力学量計測部会第27回合同シンポジウム
    • 発表場所
      京都大学百周年時計台記念館
    • 年月日
      2010-05-14
  • [図書] ブルーバックスB-1692 新・材料化学の最前線 未来を創る「化学」の力2010

    • 著者名/発表者名
      首都大学東京都市環境学部分子応用科学研究会(分担)
    • 総ページ数
      250
    • 出版者
      講談社ブルーバックス

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公開日: 2012-07-19  

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