2019 Fiscal Year Annual Research Report
微小流路デバイスを用いた分析における高分解能・高感度テラヘルツ分光検出法の確立
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17H03252
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
北岸 恵子 大阪大学, レーザー科学研究所, 特任研究員 (20563860)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
川山 巌 京都大学, エネルギー科学研究科, 准教授 (10332264) [Withdrawn]
川井 隆之 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, 客員研究員 (60738962)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | テラヘルツ / マイクロ流路 / 高感度微量分析 / キャピラリー電気泳動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、非標識での分離分析が難しい生体分子である糖類、脂肪酸類について、新規マイクロ流路デバイスを設計、製作し、局所テラヘルツ（THz）場を利用してTHz分光検出することである。従来THz分光分析においては、波長がサブミリメートルオーダーであることから、空間分解能が同等レベルであり、検出感度も相対的に低い。本研究では、照射側局所THz場を利用して、マイクロ流路に適した高空間分解能、高感度検出を行おうとした。水系の液体のTHz検出を高感度で行うと共に、薄型チップでの電気泳動の分離を試み、使い捨てチップを用いた医療診断分野へのTHz分光適用の可能性を示すことを目標とする。
当該年度の実績（繰り越し年度を含む）としては、マイクロ流路を有するPDMSを利用した使い捨てチップを用いて、高感度の糖類の検出に成功した。次に、THz域でより透過性の高い石英製キャピラリーをデバイスとして、キャピラリー電気泳動による分離を行い、局所THz場を利用して検出を行った。低分子脂肪酸（低分子カルボン酸）の水溶液をキャピラリーに満たしてTHz測定を行い、検量線を作成した。また、炭素数が１から３の低分子カルボン酸をキャピラリー電気泳動により分離し、局所THz場検出で電気泳動クロマトグラムを得た。電気泳動クロマトグラムは、従来法の電気伝導度検出とよく一致した。また、高出力THz波源、エッチングキャピラリーを用いて、さらなる高感度化を行い、THz時間波形の時間経過の測定に成功した。これらの研究をさらに進めることにより、複素屈折率、複素誘電率の時間経過を測定し、各低分子カルボン酸の分離ピークについて物性値測定が可能となることがわかった。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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