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

基本信息

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

项目摘要

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.

基于今年的结果，我们确定了使用气体液相界面等离子体在金纳米颗粒合成中起重要作用的还原剂类型，并阐明了纳米颗粒合成的机制。我们还控制了新型的核心壳纳米颗粒，其中通过控制新的核心壳纳米颗粒的合成，即核心和DNA壳，以及我们对碳nanotubes（CNTS）进行了插入实验，该核心是生物应用的，这些金纳米颗粒被预期为生物应用。通过详细检查度量和直径的时间演化，通过气体液相界面等离子体合成的致密金纳米颗粒，已经表明两类减少了血浆形成不同寿命的药物在金纳米粒子合成中起重要作用。一种是由辐照电子，紫外线和高能离子产生的短寿命还原剂，二级电子，二元电子，氢自由基和羟基自由基。另一种是长期的还原剂，是通过血浆照射在液相产生的过氧化氢。（H_2O_2）。通过通过改变等离子参数来控制这些还原剂的产生，可以控制核壳纳米颗粒的大小，DNA作为壳的覆盖范围以及纳米颗粒的聚集等。2。为了实现高度有序的纳米颗粒周期性结构，并使用偏置（V_ <dc>）对CNT涂层的底物使用等离子体离子辐照方法将其应用于药物递送，可以使用金色核心DNA壳体。我们进行了实验，将noparticle插入CNT中，并通过将V_ <dc>插入正方向，据表明，CNT的内部以及CNT捆绑包之间存在纳米颗粒，并证明该技术允许形成包含金核DNA壳壳的CNT。以这种方式形成的联合金纳米颗粒不仅可以应用于高效的光电转换设备的创建，还可以应用于诸如蛋白质敏感的传感等广泛应用。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

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）

DOI：
发表时间：
2011
期刊：
影响因子：
0
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

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

DOI：
发表时间：
2010
期刊：
影响因子：
0
作者：
T. Kubo;et.al.;畠山力三
通讯作者：
畠山力三

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

DOI：
发表时间：
2011
期刊：
影响因子：
0
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

DOI：
发表时间：
2011
期刊：
影响因子：
0
作者：
Hideaki Miyake;Naokazu Kano;Takayuki Kawashima;関口章;斎藤雅一;Q. Chen
通讯作者：
Q. Chen

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

DOI：
发表时间：
2011
期刊：
影响因子：
0
作者：
青木百合子;F. L. Gu;高橋嘉夫;T.Kaneko
通讯作者：
T.Kaneko

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影响因子：
0
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通讯作者：
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通讯作者：
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发表时间：
2005
期刊：
放電学会学会誌第48巻・第2号
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作者：
K. Terashima;et. al.;T. Kato;T. Kato;T. Kato;J. Shishido;R. Hatakeyama;T. Shimizu;T. Kato;Y.-F. Li;Y.-F. Li;J. Shishido;Toshiaki Kato;畠山力三;森尾哲治;森尾哲治;宍戸淳;Yongfeng Li;Toshiaki Kato;Toshiaki Kato;加藤俊顕;加藤俊顕;Rikizo Hatakeyama;Rikizo Hatakeyama;畠山力三;Genta Sato;森尾哲治;宍戸淳;宍戸淳;Yongfeng Li;Yongfeng Li;Yongfeng Li;Yongfeng Li;Yongfeng Li;Yongfeng Li;Yongfeng Li;李永峰;Toshiaki Kato;Toshiaki Kato;Toshiaki Kato;Toshiaki Kato;Tetsuharu Morio;Y.F.Li;Y.F.Li;Y.F.Li;Toshiaki Kato;Toshiaki Kato;Toshiaki Kato;加藤俊顕;加藤俊顕;Toshiaki Kato;Genta Sato;畠山力三
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