【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.04.22】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23BA0012
利用課題名 / Title
バイオ電極の開発
利用した実施機関 / Support Institute
筑波大学 / Tsukuba Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）次世代バイオマテリアル/Next-generation biomaterials（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
電子顕微鏡/ Electronic microscope,バイオセンサ/ Biosensor
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
大山 真紀子
所属名 / Affiliation
筑波大学数理物質系
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
Motaher Md. Hossain,Rezki Muhammad,杉本 章
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）,技術補助/Technical Assistance
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
多孔質炭素を使用したバイオ電極の構造を調べることを目的として、SEM（SU-8020）を使用した。MgO鋳型炭素（MgOC）などの炭素粉末などの材料を用いて作製したシート状の電極の表面構造の観察、またMgOCの細孔サイズが異なるものについて、その形態を観察した。また、それらを酸化させて、その表面の観察を行った。そのほか、有機金属骨格（MOF）による炭素材料の修飾（カーボンナノチューブ（CNT）やMgOCで修飾）の状態を観察した。また、それらに、バイオ電極に用いるメディエータををCNT/MOFとMgOC/MOFに修飾してその形態を観察した。
実験 / Experimental
多孔質炭素とそれをシート状に成型する材料によってつくられたシート状電極については、炭素粉末の違いによる構造の違いが観察された。また、MgOCの各細孔サイズの観察と、それを酸化させたものの観察では、MgOCの細孔がどのようになっているか、またMgOCの電極プラットフォームとしての修飾中にその形態が変化するかを、表面を観察することでモニターした。MOFに関しては、MOF粒子が炭素材料上に均一に分散していることが確認できた。また、MOFは立方晶の3次元構造を有し、その平均粒径は300 nmであった。CNT/MOFとMgOC/MOFにメディエータを修飾すると著しく形態変化が観察された。
結果と考察 / Results and Discussion
炭素粉末を用いたシート状電極では、炭素粉末と、シート状電極を形成するための材料との比率が、シート状電極の性能に寄与するということが考えられた。また、MgOCの各細孔サイズにおける観察により、MgOCの各々の細孔は相互に連結しており、その多孔質構造はMgOCの電極プラットフォームとしての修飾過程においてその形態は破壊されていないことを示すことができた。炭素材料/MOFについては、炭素材料をMOFで修飾する前と後で観察した。MOFによる修飾後にはMOFの3次元立体構造が炭素材料上に均一に分布している。これより、炭素材料上へのMOFの合成プロセスの成功を示唆している。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：2件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件