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2014 年度 実績報告書

保持材料を利用する金属ナノ粒子修飾電極の開発によるボルタンメトリー分析の高度化

研究課題

研究課題/領域番号 24550100
研究機関京都大学

研究代表者

小山 宗孝  京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90221861)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード金属ナノ粒子 / 空間修飾 / サイクリックボルタンメトリー / 非導電性保持材料 / ミオグロビン
研究実績の概要

本年度は、主に、これまで検討してきた白金ナノ粒子空間修飾電極をミオグロビンの高感度電気化学分析へ応用するための検討を行った。通常のグラッシーカーボン電極では、溶液中に存在する 0.1 mM ミオグロビンの電解還元電流は観測できないが、白金ナノ粒子空間修飾電極を用いると、ナノ粒子が電極界面に存在することでミオグロビンの還元反応を促進し、その結果還元電流が明瞭に観測できることがわかった。
また、白金ナノ粒子空間修飾電極をミオグロビン溶液中に1時間浸漬し、それをとり出した後リン酸塩緩衝溶液のみでCV測定を行った結果、電極を溶液に入れた直後のサイクリックボルタモグラム(CV)ではミオグロビン溶液中での測定と変わらない電流値で還元ピークが観測できた。そのピークは時間経過とともに小さくなっていくが、その挙動から白金ナノ粒子修飾キムワイプは、ミオグロビンを効果的に保持する特性があることわかった。
そこで、ミオグロビンの保持効果を検証する目的で、0.01 mM および 0.001 mM ミオグロビン溶液中に白金ナノ粒子空間修飾電極を1時間浸漬してCV測定を行った。その結果、CVのピーク電流値は通常濃度に比例するが、今回の結果では 0.1 mM の場合と同様のミオグロビンの還元ピークが観測された。このことは、白金ナノ粒子空間修飾電極では、低濃度のミオグロビンに対しても白金ナノ粒子近傍へ効率良くミオグロビンを濃縮できることを示している。この原理に基づけば、濃縮時間を変化させることでミオグロビンの高感度分析が可能であるものと考えられる。
そのほかにも、非導電性保持媒体として綿ガーゼが利用できることや、白金ナノ粒子修飾キムワイプが直接電極表面に接合しないような場合でも、白金ナノ粒子の空間修飾効果が見られることを明らかにした。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Electrochemical Properties of a Gold Nanoseed Particle-attached Nickel Electrode2015

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Uemoto, Yosuke Nakayama, Xiaomei Chen, Gang Chang, Munetaka Oyama
    • 雑誌名

      Electroanalysis

      巻: 27 ページ: 964-969

    • DOI

      10.1002/elan.201400570

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Competitive Attachment of Gold Nanoparticles on an Indium Tin Oxide Electrode2015

    • 著者名/発表者名
      Munetaka Oyama, Shinichi Fujita
    • 雑誌名

      Analytical Sciences

      巻: 31 ページ: 印刷中

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 金ナノ粒子修飾電極に関する研究の展開2014

    • 著者名/発表者名
      小山宗孝
    • 雑誌名

      分析化学

      巻: 63 ページ: 707-713

    • DOI

      10.2116/bunsekikagaku.63.707

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 金属ナノ粒子修飾電極に関する研究の展開2014

    • 著者名/発表者名
      小山宗孝
    • 学会等名
      分析化学会近畿支部平成26 年度第2 回支部講演会
    • 発表場所
      大阪科学技術センター
    • 年月日
      2014-12-11
    • 招待講演
  • [学会発表] 金属ナノ粒子修飾電極の可能性2014

    • 著者名/発表者名
      小山宗孝
    • 学会等名
      第60回ポーラログラフィーおよび電気分析化学討論会
    • 発表場所
      京都工芸繊維大学
    • 年月日
      2014-11-15 – 2014-11-16
    • 招待講演

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公開日: 2016-06-01  

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