拡散係数計測法の高感度化と、生体分子構造揺らぎ検出への適用

高灵敏度扩散系数测量方法及其在生物分子结构波动检测中的应用

• 批准号: 22770157
• 负责人: 永徳 丈
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22770157/
• 关键词: 粒径計測; 生物物理; ナノバイオ; 分光分析; 計測化学; 粒径分布; 光熱変換分光法; カーボンナノチューブ; レーザー分光; 動的光散乱; 過渡回折格子法; 光化学反応; ヘテロダイン検出

本研究の目的としては、溶液状態にある対象物の大きさを、溶液状態のまま正しく評価するために、対象物の輸送物性物理量である拡散係数に着目し、拡散係数を精密に求める方法を確立する、というものであった。そのために、動的光散乱法やその他新規計測手法を用い、測定方法を改善する・発展させることにより、拡散係数測定法の高度化を目指す、という方向性で研究を行った。研究方法として、新規計測方法(近接場ヘテロダイン検出動的光散乱法)を開発する方法と、既存計測方法(動的光散乱法)を発展させる方法を並行させ、相互に結果を参照しながら研究を遂行した。まず、新規計測方法を開発するという方法については、ほぼ計測手法を確立させることができ、生体脂質二重膜であるリボソームを対象に、マイクロチップ内で球状リボソームが可溶化していく過程を捉えることに成功した。マイクロチップという微小空間で起こる化学反応を粒径計測という視点で計測できる技術を与えた初めての例であり、今後例えばマイクロリアクター内の化学合成をモニターする方法の1つとして使用できる可能性がある。次に既存計測方法を発展させる、という方法については、動的光散乱法をベースとした、偏光解消動的光散乱法を積極的に用いた。対象物の大きさを求める際に、対象物の形状がどうなっているかという情報は大変重要であり、通常は「球と近似する」ことで簡単に求める。カーボンナノチューブという異方性の高い対象を用い、偏光解消成分で動的光散乱計測を行うことで、形状に関する情報を精密に求めることができることを確認した。

The purpose of this study is to establish a method for accurately calculating the dispersion coefficient of the transport physical quantity of the object, the dispersion coefficient of the object, and the state of the solution. The method of measuring dispersion coefficient is studied by improving the measurement method of dispersion coefficient and improving the measurement method of dispersion coefficient. Research methods and new measurement methods (near field scattering method) were developed and existing measurement methods (dynamic scattering method) were developed in parallel and results were referenced to each other. The new measurement method was developed and the measurement method was established. The possibility of using the method of chemical synthesis in a small space for particle size measurement is discussed. The existing measurement methods are developed and applied actively. The size of the object is important, the shape of the object is important, and the shape of the object is usually simple. The information about the shape of the light scattering measurement is precisely calculated.

项目成果

反応ダイナミクスからみた光還元反応による金ナノ粒子精製条件

从反应动力学角度探讨光还原反应纯化金纳米粒子的条件

• 发表时间: 2010
• 作者: 片山建二;永徳丈;中里祐太;谷口和矢;小野俊一
• 通讯作者: 小野俊一

Formation dynamics of gold nanoparticles measured by single-shot near-field heterodyne transient grating method

单次近场外差瞬态光栅法测量金纳米粒子的形成动力学

• 发表时间: 2010
• 作者: 片山建二;中里祐太;谷口和矢;小野俊一;永徳丈
• 通讯作者: 永徳丈

Nucleartion Reaction Dynamics of Platinum Nanoparticles in the Photoreduction Processes Using Transient Gratine Method

瞬态格栅法光还原过程中铂纳米粒子的核化反应动力学

• 发表时间: 2011
• 作者: 片山建二;前田直孝;永徳丈;池添康宏
• 通讯作者: 池添康宏

Liposome Solubilization Induced by Surfactant Molecules in a Microchip

• DOI: 10.2116/analsci.28.339
• 发表时间: 2012-04-01
• 期刊: ANALYTICAL SCIENCES
• 影响因子: 1.6
• 作者: Shoji, Yuri;Igarashi, Takashi;Katayama, Kenji
• 通讯作者: Katayama, Kenji

過渡回折格子法を用いた光還元白金ナノ粒子の核生成反応ダイナミクス

使用瞬态光栅法光还原铂纳米粒子的成核反应动力学

• 发表时间: 2011
• 作者: 前田直孝;永徳丈;池添泰弘;片山建二
• 通讯作者: 片山建二