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Detection of nitric oxide in human blood using atomic layer materials such as graphene

使用石墨烯等原子层材料检测人体血液中的一氧化氮

基本信息

批准号：
20K11404
负责人：
藤元章
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Osaka Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

有酸素運動を行うと動脈壁で一酸化窒素が産生され，血管拡張が起こり，動脈が柔らかくなる．血中の一酸化窒素を人体の外部から検出し，血液中の一酸化窒素の濃度を測定，定量化することは，今後も重要な研究になると考えられる．本研究では，グラフェンを用い，ヒトの血液中のNOを高感度で検出することを目標に研究を進める。グラフェンは比表面積が大きいため，表面で起こる化学変化を半導体センサーとして電気的に高感度で検知することが原理上は可能である．今年度は，硝酸イオンを含む様々な水溶液を用い，EGFETの測定を行った。さらに，グラフェン表面を流れる少量の液滴によって生じる電位差発生を利用した測定も実施した。拡張ゲート電界効果トランジスタは，市販の電界効果トランジスタのゲート電極から延長された導線につながったイオン検出用の拡張ゲートを備えている．拡張ゲートの材料として，化学的気相成長法で作製された市販の単層グラフェンを用いた。異なる濃度の硝酸水溶液を用意し，拡張ゲート部分を硝酸水溶液に浸け、ドレイン-ソース間に定電流を流しながら時間経過によるドレイン-ソース間電圧の変化を測定した．拡張ゲートを硝酸水溶液に浸けることにより硝酸イオンが拡張ゲート表面に吸着し，参照電極-拡張ゲート間の電圧が変化する．得られた電気的な変化が，硝酸水溶液のpHの変化に依存した可能性であることを除外するために，硝酸ナトリウム水溶液を用いた測定も並行して行った。結果として，電気的な変化が硝酸イオンの拡張ゲートへの吸着により生じていることを確認した。さらに，グラフェン表面に硝酸水溶液の液滴を流し，この液滴とグラフェン間の摩擦電気により，電極間に生じる電位差を利用した測定を行った。液滴中の硝酸イオン濃度が増加するにしたがい，電位差が大きくなることが分かった。

There is an acid movement in the artery wall, an acid production in the artery wall, blood vessel expansion, and the artery is soft. The measurement and quantification of the concentration of an acidifying hormone in the blood are important for future research. This study is aimed at improving the sensitivity of NO in the blood and improving its application. The specific surface area of the semiconductor is large, and the chemical change of the surface is high. The sensitivity of the semiconductor is high. This year, the determination of EGFET in aqueous solutions containing nitric acid A small amount of liquid droplets are produced on the surface of the film, and the potential difference is measured. The electric field effect of the electric field is different from that of the electric field effect of the electric field of the market. The chemical phase growth method is used to prepare and market the materials. Different concentrations of nitric acid aqueous solution to determine the concentration of nitric acid aqueous solution immersed in different parts of the solution, the current flow time, the voltage change between different parts of the solution. The reference electrode is immersed in nitric acid aqueous solution, and the reference electrode is adsorbed on the surface of the nitric acid aqueous solution. The pH of nitric acid aqueous solution depends on the temperature of the solution. As a result, it was confirmed that there was no change in the temperature of nitric acid. In addition, the droplet flow of nitric acid aqueous solution on the surface of the electrode is measured by the potential difference between the electrodes due to the friction between the droplets. The concentration of nitric acid in the droplet increases, and the potential difference increases.

项目成果

期刊论文数量（19）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

CoFe-InGaAs複合系におけるスピンバルブ伝導の磁場方位・ゲート電圧依存性

CoFe-InGaAs复合材料系统中自旋阀传导的磁场方向和栅极电压依赖性

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Ikeda Yusuke;Nara Rio;Baba Yasuhiro;Yamashiro Shoichiro;Hisamitsu Tetsuya;Shimoyama Yoshimitsu;坂根直樹;山田省二，藤元章，添田幸伸，赤堀誠志
通讯作者：
山田省二，藤元章，添田幸伸，赤堀誠志

火星移住計画と太陽系ツアーをテーマにした課題解決型授業

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