水晶振動子による二分子膜の刺激応答の検出とその応用に関する研究

晶体振荡器检测双层膜刺激反应的研究及其应用

基本信息

批准号：
05855145
负责人：
山田哲弘
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Chiba University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至 1994
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、合成二分子膜に熱や光などの外部刺激を与えた時に生ずる膜物性の変化を水晶振動子の周波数変化として検出することを目的とした。本年度は外部刺激として熱を用いた。まず二分子膜水溶液を水晶振動子(AT cut,9MHz)上で風乾し、フィルム状の二分子膜で片面を被覆した水晶振動子を作成した。この二分子膜被覆水晶振動子を温度測定用の熱電対と共に測定容器に封入して恒温槽(東京理化器械(株)製,NSB‐3100)に入れ、昇温に伴う共振周波数変化を記録した(相互薬工(株)製,SF450(98))。二分子膜は風乾固定した場合でも水系と同じゲル‐液晶相転移を起こすことがすでに知られている。しかし固定化系の相転移温度は必ずしも水系とは一致しないので、フィルムにした二分子膜のゲル‐液晶相転移温度(Tc)を示差走査熱量計(セイコ-電子製,SSC560)で測定した。Tcの異なる5種類の二分子膜について、周波数変化を測定したところ振動数はTcを境にして急激に変化した。振動数変化は膜化合物の種類によって様式が異なる他、被覆に用いた二分子膜の膜量依存性を示したが、振動数変化が起こる温度とTcは数度の温度差で極めて再現性良く一致した。以上の結果は、加熱によってゲル‐液晶相転移が起こると二分子膜の粘弾性が変わり、これに伴って水晶振動子の共振周波数も変化することを意味している。従って、二分子膜の物性変化を水晶振動子の周波数変化として検出することは可能であることがわかった。また本研究で用いたシステムは二分子膜の粘弾性変化を起こす外部刺激であれば熱に限らず検出できる可能性がある。

这项研究旨在检测当将外部刺激（例如热或光）应用于合成双层时发生的膜特性的变化，因为晶体谐振器的频率变化。今年将热量用作外部刺激。首先，将两层膜溶液在石英晶体（切割，9MHz时）进行气干，以制备石英晶体谐振剂，其中一侧涂有膜状的双层。将这种双层涂层的石英晶体谐振器封闭在一个测量容器中，以及用于测量温度的热电偶，并放置在恒温室（由Tokyo Rika Instruments Co.，Ltd。，NSB-3100制造）中，并记录了Resonance频率的变化，并记录了变化，并记录了制造的药物。 SF450（98））。众所周知，双层膜即使在固定气干固定时也会经历与水基系统相同的凝胶液晶体过渡。但是，固定系统的相变温度不一定与水系统相匹配，因此使用差分扫描热量表（Seiko-Electronic，SSC560）测量了将双层膜的凝胶液晶体相变温度（TC）进行测量。当测量具有不同TC的五个不同的双层膜的频率变化时，频率从TC迅速变化。频率的变化取决于膜化合物的类型以及用于涂层的双层膜的膜量依赖性，但是发生频率变化的温度与TC的温度与多个度的温度差，具有极好的可重复性。以上结果表明，当由于加热而发生凝胶液晶体相变，双层膜的粘弹性发生变化以及晶体谐振器的谐振频率发生变化。因此，已经发现，随着石英晶体谐振器的频率变化，可以检测双层膜物理性质的变化。此外，本研究中使用的系统可能能够检测出引起双层膜粘弹性变化的外部刺激，而不仅仅是热量。