集積化ガラスチップ・マイクロ化学技研株式会社
マイクロ化学技研株式会社
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マイクロ化学 技術概要][イムノアッセイの集積化][フローインジェクション分析のオンチップ集積化]
フローインジェクション分析のオンチップ集積化
環境分析、特に環境水中の金属イオンの定量分析には、フローインジェクション分析(Flow Injection Analysis, FIA)法が頻繁に用いられる。FIA法とは、目的とする物質をラベル化し、吸光度分析などで高感度を達成できる測定手法である。

ここではマイクロチップを用いたFIAを紹介する。サンプルには、Fe(U)とo-phenanthroline、マイクロチップは幅150mm、深さ100mmのガラスチップを用いて、図1のように熱レンズ検出を行う。
図1 図2
 
まず、マイクロチップ内でのサンプルの反応の様子を図に示す。開始から約20sまでに反応が急激に進み、160s程度で完全に反応が達成されていることがわかる。(図2)この反応は、分子拡散が律速となっている。
図3
 
次にこの系における検量線を図3に示す。バルクと比較してマイクロチャネルでは10mM程度のところで急激な信号の減少が確認された。マイクロチップという場においては、その体積に対する壁(表面積)の割合が相対的に大きいため、この影響に起因した現象であると考えられる。また、検出について述べると、mMオーダーの溶液をflオーダーの熱レンズ検出体積で測定しているため、10-6(M)x10-15(l)=10-21(mol)すなわちzmolレベルの検出を実現した。

このほか、尿やビタミン剤中のL-ascorbic微量検出なども成功している。(図4、図5)
図4 図5
 
以上をまとめると、本研究ではFIAをガラスチップ(マイクロチップ)上に集積化することにより、微小空間の特性から、従来数分かかっていた、混合から反応終了までを数秒に短縮できた。さらに、熱レンズ顕微鏡を用いることで、検出の高感度化も同時に達成した。

この集積化FIAシステムが完成すれば、分析の迅速化・省スペースという利点だけでなく、測りたい場所で測りたい物質を定量するという携帯分析システムへの道も開かれるであろう。
 
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