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バイポーラ電気化学を基礎とした集積化センシングシステムの構築

基于双极电化学的集成传感系统的构建

基本信息

批准号：
21H01958
负责人：
鈴木博章
金额：
$ 10.48万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01958/
关键词：
バイポーラ電気化学クーロメトリー電気化学発光電気化学回路ポテンショスタット電位制御イオン感応膜金属置換センサアレイマイクロフルイディクス界面電位制御レドックスサイクリング金属置換クーロメトリー

项目摘要

(1) 閉じたバイポーラ系でのアレイ化の推進：21年度の研究で、電極反応が進行するバイポーラ電極（BPE）の両端以外を細いリード線で置き換えることにより、集積化されるセンサ数が大幅に増加できることを示した。22年度はこれを基礎とし、バイポーラクラーク型酸素電極アレイおよび銀置換によりアノード反応を検出する閉じたバイポーラ電極アレイデバイスの作製および評価を進めた。前者は研究がまとまり、投稿準備中である。後者はDNAの一括検出を目指してさらに検討を進める。(2) BPE上の精密電位制御：22年度までの研究で、電流を流さないポリマーイオン感応膜(ISM)およびBPEの一部を含む電気化学回路によるBPE／溶液間の界面電位差の制御に成功し、BPEのカソード、アノードでの電極反応を自由に制御可能になった。現在、論文としてまとめ、投稿する段階にきている。関連する前報は投稿中であり、引用の関係でこれがacceptになった段階で投稿する。(3) ハイブリッド式金属置換クーロメトリー：検出感度を向上させるため、閉じたバイポーラ系で検出対象物質を一旦銀に置換し、これをクーロメトリーで測定する方式のデバイスの開発を進めている。22年度は50マイクロメータの電極アレイを銀の析出に用いて測定条件の検討を中心に進め、期待される応答を高頻度で得られるようになった。現在、タンパク質の一括検出に向け、材料、構造、条件の最適化を進めている。(4) 電気化学回路によるポテンショスタットの作製： 21年度は対極に銀／塩化銀を用い、フェリシアン化カリウムの還元により挙動を解析したが、22年度は対極として亜鉛を用いることにより、より大幅に作用極を分極させ、感度を向上させることができることを確認した。また、対極で銀の還元を起こすことにより、作用極上でアスコルビン酸を酸化させ、信号を得ることができることも確認した。

(1)Advancement of automation in the closed-loop power supply system: In the 2011 research, it was shown that the number of integrated base stations will be significantly increased by replacing thin intermediate wires other than the terminal of the power supply electrode (BPE) where electrode reversal can be performed. In 2012, the company started to improve the quality of its products. The former is in research and preparation. The latter includes DNA and DNA. (2)Precision potential control on BPE: 22 years of research, current flow in the middle of the sensitive film (ISM) and BPE part of a chemical circuit containing electricity, BPE/solution interface potential difference control success, BPE solution, electrode reaction free control possibility. Now, paper, contribution, paragraph level. The relationship between the previous report and the submission is not limited to the relationship between the quotation and the submission. (3)The detection sensitivity is increased, the detection target substance is closed, the detection target substance is replaced by silver, and the detection target substance is opened. In 2002, the electrode loss was 50%, and the silver precipitation was 50%. The measurement conditions were discussed in the center, and the expectation was 50%. Now, the quality of the product includes the optimization of the direction, material, structure and condition. (4)The operation of the electrochemistry circuit is as follows: in the year 21, the silver electrode is used, and the silver electrode is used. In the year 22, the silver electrode is used, and the silver electrode is used. The signal is transmitted to the active electrode.