一次元ナノ細孔体を用いた生体関連イオン・分子の一斉分析システムの開発

利用一维纳米多孔材料开发生物相关离子和分子同步分析系统

• 批准号: 12874093
• 负责人: 寺前 紀夫
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12874093/
• 关键词: MCM-41; ナノ細孔; メソポア; ミセル; 分子認識; チオ尿素; アルカリ金属イオン; ATP

シリカで形成された一次元ナノ細孔体MCM-41を有機溶媒に代わる分子認識場として利用し,生態関連物質に対する新規検出法を確立した。粒子状の細孔体を分子認識場とするために次の二つの方法を検討した。第一の方法では、チオ尿素基を有するシランカップリング剤を新規に合成し、細孔内を化学修飾した。標的分子としてATP類を用い、それらがリン酸基数を反映してチオ尿素基によって選択的に検出されることを明らかにした。第二の方法ではMCM-41細孔内に鋳型として形成された界面活性剤棒状ミセルに対するアルカリ金属イオンの抽出を試みた。クラウン骨格を有する蛍光性の分子認識試薬を用いて抽出を試みたところ、水中のアルカリ金属イオンが選択的に細孔内のミセルに取り込まれることを見いだした。以上の結果はナノ細孔を利用した物質検出法が水溶液中の生態関連物質の分析に有効であることを示している。さらに、分子認識機能を高度に組み合わせた一斉分析システムを構築するために、ナノ細孔構造を有する薄膜を試作し、薄膜における分子認識実験を行った。スピンコーティング法によって作製した薄膜のX線回折の結果から、粒子と同様に細孔がハニカム上に配列した構造をとることが明らかとなった。薄膜作製時に形成された細孔内の棒状ミセルを分子認識場として用いてカリウムの選択的検出を試みたところ、粒子を用いた場よりも高感度な検出が可能となった。今後、選性の異なる様々な薄膜を同基板上に配列することにより、生体関連物質の一斉検出を目指す。

シ リ カ で form さ れ た a yuan ナ ノ pores body MCM - 41 を organic solvent に generation わ る molecular recognition field と し て using し, ecological masato even material に す seaborne る を to establish new rules 検 method し た. Particle-like microporous を molecules recognize the field とするために sub-<s:1> two-<s:1> <s:1> <s:1> method を検 to discuss <s:1> た. First の way で は, チ オ urea を has an す る シ ラ ン カ ッ プ リ ン グ tonic を new rules に synthetic し, fine hole を chemically modified し た. The underlying molecular と し て ATP class を い, そ れ ら が リ ン acid base を reflect し て チ オ urea base に よ っ て sentaku of に 検 out さ れ る こ と を Ming ら か に し た. Second の way で は MCM - 41 fine hole に type where と し て form さ れ た interface active tonic rod-shaped ミ セ ル に す seaborne る ア ル カ リ metal イ オ ン の spare を try み た. ク ラ ウ ン bone を have す る 蛍 optical の molecular recognition try 薬 を with い て spare を try み た と こ ろ, water の ア ル カ リ metal イ オ ン が sentaku に thin hole の ミ セ ル に take り 込 ま れ る こ と を see い だ し た. の above results は ナ ノ pores を using し た material が 検 out method in aqueous solution, is の ecological masato even material の analytical に unseen で あ る こ と を shown し て い る. さ ら に, molecular recognition function group を highly に み わ せ た 斉 analysis シ ス テ ム を build す る た め に, ナ ノ を pore structure have す る film を try し, film に お け る molecular recognition be 験 を line っ た. ス ピ ン コ ー テ ィ ン グ method に よ っ て cropping し た film の X-ray inflexion の results か ら, particle と with others に pores が ハ ニ カ ム に match column on し た tectonic を と る こ と が Ming ら か と な っ た. に form when the film cropping さ れ た fine hole の rod-shaped ミ セ ル を molecular recognition field と し て in い て カ リ ウ ム の sentaku 検 out を try み た と こ ろ, particle を い た field よ り も Gao Gan degrees な 検 out が may と な っ た. In the future, choose の different な る others 々 を な film with substrate に match column す る こ と に よ り, born body masato even material の 斉 検 out を refers す.