マイクロプラズマで合成したミクロ反応場を用いたバイオセンシングプロセスの創製

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マイクロプラズマはプラズマにより高エネルギーを微少空間に注入して高活性種を効率良く作製し,微小空間での化学反応に利用できることから従来の化学反応プロセスに大きな変革を与える可能性のあるものとして注目を集めている.本年度は,昨年度に試作したマイクロプラズマトーチに種々の改良を加え,大気圧開放系にて持続する安定な放電の下で位置選択的な重合膜の合成が可能なマイクロプラズマ重合反応装置の開発に成功し,これを用いた機能性マイクロプラズマ重合膜の合成とその化学センサーの分子認識膜への適用の可能性を検討した.スチレン,ペンタフロロスチレン,アリルアミン,アクリル酸の4種類の原料モノマーを用いたマイクロプラズマ重合膜の合成条件と重合膜の評価法について検討した.重合膜成長速度測定,FT-IR測定,接触角,EDX測定により、マイクロプラズマ重合膜のキャラクタリゼーションを行い、プラズマ重合膜とマイクロプラズマ重合膜の化学構造の違いを明らかにした.マイクロプラズマ重合装置を用いて合成したマイクロプラズマ重合膜へのガス吸着の検討を行った.ガス吸着膜はマイクロプラズマ重合スチレン膜の重合条件を変えて合成し,その化学構造及びそのガス吸着性を検討した.吸着実験のモデルガスには,水,エタノール,トルエン,アンモニアの4種類の試料ガスを選び,それぞれのマイクロプラズマ重合スチレン膜への吸着を水晶振動子法で測定した.その結果,ガス吸着量とガス選択性はマイクロプラズマ重合条件に大きく依存し,エタノールに対して大きなガス吸着量と選択性を示すマイクロプラズマ重合スチレン膜を合成する重合条件を明らかとした.