液体-プラズマシステムを用いた高秩序コアシェル型ナノ粒子の創製

使用液体等离子体系统创建高度有序的核壳纳米粒子

• 批准号: 09F09236
• 负责人: 畠山 力三
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09F09236/
• 关键词: 気相-液相界面プラズマ; イオン液体; 二次電子放出; 金ナノ粒子; DNA; 表面プラズモン共鳴; 還元剤; 金属ナノ粒子; シース電場構造

前年度までの成果に基づき,本年度は,気相-液相界面プラズマによる金ナノ粒子合成の際に重要な役割を果たす還元剤の種類を特定しナノ粒子合成メカニズムを解明するとともに,バイオ応用が期待される金ナノ粒子がコアでDNAがシェルである新規コアシェル型ナノ粒子を制御して合成し,さらにドラッグデリバリーへの応用を目指して,カーボンナノチューブ(CNT)への挿入実験を行った.1.気相-液相界面プラズマにより合成される金ナノ粒子の密度,直径の時間発展を詳細に調べることによって,金ナノ粒子合成にはプラズマによって形成される寿命の異なる2つのカテゴリーの還元剤が重要な役割を果たしていることを明らかにした.一つは,短寿命の還元剤であり,プラズマから照射される電子,紫外線,および高エネルギーイオンの液相への照射によって生成される二次電子,水素ラジカル,水酸化ラジカルである.もう一つが,長寿命の還元剤であり,プラズマ照射により液相で生成される過酸化水素(H_2O_2)である.これらの還元剤の生成をプラズマパラメータを変化させて制御することにより,コアシェル型ナノ粒子のサイズ,シェルとしてのDNAの被覆率,ナノ粒子の凝集度などを制御できることを明らかにした.2.高度に秩序化されたナノ粒子周期構造の実現およびドラッグデリバリーへの応用を目指し,CNTが塗布された基板へのバイアス(V_<DC>)印加によるプラズマイオン照射法を用いることによって,金コアーDNAシェルナノ粒子をCNT内部へ挿入する実験を行った結果,V_<DC>を正方向に増加させることによって,CNT内部およびCNTの束の隙間にナノ粒子が存在することが明らかとなり,本手法により金コアーDNAシェルナノ粒子を内包したCNT形成が可能であることを実証した.このようにして形成された金ナノ粒子とCNTの複合物質は,高効率の光電変換素子の創製のみならず,タンパク質高感度センシング等の幅広いバイオ・医療分野への応用が期待できる.

The results of the previous year were basically the same. In the current year, the phase-liquid phase interface was selected as the interface between gold and silicon. The important results of particle synthesis were analyzed. The particle synthesis system was analyzed. The new rules for particle synthesis were proposed. 1. The density, diameter and time evolution of gold particles synthesized at the phase-liquid interface are adjusted in detail. 2. The lifetime of gold particles synthesized at the phase-liquid interface is different. A short life of the element is not easy, the radiation of electrons, ultraviolet rays, ultraviolet rays, high energy, liquid phase radiation of the generation of secondary electrons, water element, water acid. A long life, a long life, a long life. The DNA coverage rate of these particles is determined by the DNA coverage rate of the particles. 2. Highly ordered particle periodic structure and its implementation. 3. Highly ordered particle periodic structure and its application. CNT coated substrate with carbon dioxide (V_) in the positive direction of the increase in carbon dioxide (V_) in the positive direction This method is to prove that there are particles in the gaps between CNT bundles, and it is possible to form CNT particles inside CNT bundles.<DC><DC>The formation of gold nanoparticles and CNT complexes, the creation of high-efficiency photoelectric converters, and the development of high-quality, high-sensitivity systems are expected to be used in medical applications.

项目成果

Generation of Controlled Gas-Liquid Interfacial Plasmas for Synthesis of Novel Nano-Bio Conjugates (Invited)

生成受控气液界面等离子体以合成新型纳米生物缀合物（特邀）

• 发表时间: 2011
• 作者: Meshesha;D.;Q.Chen;Q.Chen;R.Hatakeyama;Q.Chen;金子俊郎;T.Kaneko;T.Kaneko;R.Hatakeyama;T.Kaneko
• 通讯作者: T.Kaneko

Gas-Liquid Interfacial Plasmas and Nano-Bio Material Applications

气液界面等离子体与纳米生物材料应用

• 发表时间: 2011
• 作者: 上田顕;森田靖;R.Hatakeyama
• 通讯作者: R.Hatakeyama

Simple Synthesis of Water-Soluble Gold Nanoparticles by Gas-Liquid Interfacial Discharge Plasma

气液界面放电等离子体简单合成水溶性金纳米粒子

• 发表时间: 2011
• 作者: Hideaki Miyake;Naokazu Kano;Takayuki Kawashima;関口章;斎藤雅一;Q. Chen
• 通讯作者: Q. Chen

Structural and Reaction Kinetics in Gas-Liquid Interfacial Plasmas

气液界面等离子体中的结构和反应动力学

• 发表时间: 2010
• 作者: T. Kubo;et.al.;畠山力三
• 通讯作者: 畠山力三

Size-Controlled Synthesis of Gold Nanoparticles Using Gas-Liquid Interfacial Plasmas with DNA Solution

使用气液界面等离子体和 DNA 溶液控制尺寸合成金纳米颗粒

• 发表时间: 2011
• 作者: 青木百合子;F. L. Gu;高橋嘉夫;T.Kaneko
• 通讯作者: T.Kaneko