電位誘起アバランシュ増幅を伴う膜の構築と高感度センシング系の開発

电位诱导雪崩放大膜的构建及高灵敏传感系统的开发

• 批准号: 11875183
• 负责人: 垣内 隆
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11875183/
• 关键词: アバランシュ増幅; なだれ型移動; ジクロロエタン; イオン移動; 液液界面; スパイク; AOT; W; Oエマルション

本研究では、液液界面/エマルション・ベシクルをベースとして、分子補足→電位変化→ベシクルのなだれ的融合・透過→酵素放出→光検出と一つの刺激が堰を切ったようになだれ的に次段の過程を引き起こすアバランシュ型信号増幅のシステムの構築を目指し、そのための基礎研究として以下の実験を行なった。1.帯電粒子と帯電界面との相互作用の研究帯電した粒子と分極性油水界面との相互作用をより詳しく調べるために、蛍光ラベルされ負に帯電したラテックス粒子と分極性DCE/W界面との相互作用を全反射蛍光法で調べた。DCE相側が負に帯電しているときは粒子の界面への融合は無視できるほどであるが、DCE相側が正になる電位では、蛍光強度が増加することが認められた。電位ステップ直後の速い蛍光変化は粒子の界面への付着、その後の遅い変化は粒子のDCE相への溶解に対応すると考えられる。2.アバランシュ融合過程のモニターリングAerosol-OT(AOT,dioctyl sodium sulphosuccinate)を用い、分極性界面近傍にいくつかの方法でエマルションを形成し、融合条件を検討した。AOTをジクロルエタン(DCE)に溶解し、LiCl水溶液を接触させると、界面のDCE相側が徐々に白濁してくる。これは、W/O型のエマルションが形成されることによる。この状態で、DCE相から水相への正電荷の移動に対応するスパイク電流が観察された。スパイクの面積から見積もった電気量は、個々のエマルション粒子の移動によりものと比べ1000倍程度と大きく、アバランシュ型の移動であることがわかる。エマルション粒子の界面への融合過程を、EB-CCDカメラを装着した顕微鏡および実体顕微鏡で観察すると、電流スパイクに対応して、直径200μm程度の大きな液滴がDCE相からW相に移動することがわかった。

This study focuses on the fundamental research of the liquid-liquid interface, molecular complement, potential change, fusion, transmission, enzyme release, light emission, stimulation barrier, sub-stage process, initiation, construction, and amplitude enhancement of signal amplification. 1. Study on the interaction between charged particles and polarized water interface. DCE phase side is negative, the interface of particles is fused, the potential of DCE phase side is positive, and the intensity of light is increased. The change of the potential after the change of the particle interface, the change of the particle phase after the change of the particle phase 2. Aerosol-OT(AOT,dioctyl sodium sulphosuccinate) method for the formation and fusion conditions of the fusion process. AOT is dissolved in aqueous LiCl solution, and the DCE phase is dissolved in aqueous LiCl solution. The W/O model is formed into a single unit. The state, DCE phase, water phase and the movement of positive charges are detected by the current detector. The area of the particle is 1000 times larger than the area of the particle. The particle interface fusion process, EB-CCD lens installation, and bulk lens detection, current distribution, and droplet diameter of about 200μm from the DCE phase to the W phase.

项目成果

Takashi Kakiuchi: "Avalanche transfer of charged particles across the electrochemical liquid-liquid interface"Electrochemical Commun.. (in press.).

Takashi Kakiuchi：“带电粒子在电化学液-液界面上的雪崩转移”《电化学通讯》（正在出版）。