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n vivo imaging of intercellular transmitters using thermal drawing bipolar electrode array probe

使用热绘图双极电极阵列探针对细胞间递质进行体内成像

基本信息

批准号：
22K18941
负责人：
井上久美
金额：
$ 4.08万
依托单位：
University of Yamanashi
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-06-30 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本年度は熱延伸プローブの電極材料の検討およびバイポーラ電気化学顕微鏡に利用するときの動作特性の詳細を研究した。また、フリームービングラットの計測に十分なプローブ長とするときに問題となる、電極抵抗や断線の問題を解決する新たなアイデアを考案し、その基礎検討を行った。また、脳内での情報やエネルギー伝達に重要な物質として乳酸をバイポーラ電極系でイメージングするための基礎検討を開始した。まず、電極材料検討について、基材の導電性ポリマーの種類および、混合するカーボンナノファイバーまたはカーボンナノチューブの含有量を変更した熱延伸プローブを研究協力者より供与いただき、バイポーラ電極としての特性を評価した。その結果、カーボンナノチューブ含有量が多いサンプルに強い電気化学発光（ECL）を示す傾向がみられた。しかし、実験の再現性が悪く、正しい現象を見ているのか不明であり、まず、バイポーラ電極系の基礎的な動作特性を知る必要があると考えた。そこで、次に、クローズドバイポーラ電極（cBPE）と溶液間の電位差を測定し、cBPE両極の面積比を変更しながら、駆動電圧と電極電位およびECLの関係を明らかにする研究を行った。その結果、cBPE両極の電流密度のバランスによってcBPEと各溶液間の電位差が変化し、律速段階とECL特性が変化することを確認した。また、共反応物の濃度が高すぎるとECLが発生しないことを理論的に示すことができた。電極抵抗や断線の問題を解決する新たなアイデアについて、市販電極を用いるマクロな系で検証を行い、動作することを確認した。乳酸検出について、新たに加わった研究協力者のもつ乳酸の電気化学検出法を複数、バイポーラ電極と組み合わせた実験を実施した。

This year, the electrode material of thermal extension film is studied in detail, and the operation characteristics of the electrode material are studied in detail. The basic research on the problem of electrode resistance and wire disconnection is carried out. This is the beginning of a fundamental discussion of the important substances in the development of information and technology in the field. The characteristics of the electrode are evaluated by the research collaborators, who are involved in the study of the conductivity of the substrate, the type of the substrate, the mixture of the substrate, the content of the substrate, and the thermal extension of the substrate. As a result, the amount of light emitted by the catalyst increased, and the amount of light emitted by the catalyst increased. It is necessary to understand the basic operation characteristics of the electrode system. The relationship between the potential difference between the electrode (cBPE) and the solution, the area ratio of the cBPE electrode, and the electrode potential and ECL was studied. As a result, the current density of the cBPE electrode changed, and the potential difference between the cBPE solutions changed. The concentration of the common substance is high, and the ECL is high. The problem of electrode resistance is solved, and the problem of electrode resistance is confirmed. Electrochemical detection of lactic acid, new research collaborators and the implementation of complex, complex electrode combinations