JP2006169623A - 機能性粒子及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 芯材粒子と、当該芯材粒子の表面に形成されたニッケル膜またはニッケル合金膜と、当該ニッケル膜またはニッケル合金膜の表面に形成された貴金属膜とを有し、磁性を帯びていることを特徴とする機能性粒子。貴金属膜は金膜、金合金膜、白金膜又は白金合金膜である。
【選択図】 図1
Description
(2)前記芯材粒子の外表面にパラジウム触媒核を付着させる工程、
(3)前記芯材粒子の外表面を塩酸水溶液で処理する工程、
(4)前記芯材粒子を無電解ニッケルめっき浴に浸漬し、前記芯材粒子の外表面にニッケル膜又はニッケル合金膜を形成する工程、及び
(5)前記ニッケル膜またはニッケル合金膜が外表面に形成された芯材粒子を置換型無電解貴金属めっき浴に浸漬し、前記ニッケル膜またはニッケル合金膜に貴金属膜を形成する工程を含むことを特徴とする請求項1記載の機能性粒子の製造方法。
従って、本発明の機能性粒子は磁性を活用しても、または活用しなくても効率的に特定の生理活性物質を効率的に捕捉したり、回収・精製したりすることができる。
(1)芯材粒子の外表面を陽イオン系界面活性剤で処理する工程、
(2)前記芯材粒子の外表面にパラジウム触媒核を付着させる工程、
(3)前記芯材粒子の外表面を塩酸水溶液で処理する工程、
(4)前記芯材粒子を無電解ニッケルめっき浴に浸漬し、前記芯材粒子の外表面にニッケル膜またはニッケル合金膜を形成する工程、及び
(5)前記ニッケル膜またはニッケル合金膜が外表面に形成された芯材粒子を置換型無電解貴金属めっき浴に浸漬し、前記ニッケル膜またはニッケル合金膜に貴金属膜を形成する工程。
(1)芯材粒子の外表面を陽イオン系界面活性剤で処理する工程、
(2)前記芯材粒子の外表面にパラジウム触媒核を付着させる工程、
(3)前記芯材粒子の外表面を塩酸水溶液で処理する工程、
(4)前記芯材粒子を無電解ニッケルめっき浴に浸漬し、前記芯材粒子の外表面にニッケル膜またはニッケル合金膜を形成する工程、及び
(5)前記ニッケル膜またはニッケル合金膜が外表面に形成された芯材粒子を置換型無電解貴金属めっき浴に浸漬し、前記ニッケル膜またはニッケル合金膜に貴金属膜を形成する工程、及び
(6)前記貴金属膜と、一般式RSH、RSR、RSSR(式中、Rは前記に定義した通りのものである)で示されるチオール基、スルフィド基或いはジスルフィド基を含有する化合物を反応させ、スペーサ層を形成する工程。
PdCl2+SnCl2=Pd+SnCl4 ・・・(1)
NH2C3H6Si(OCH3)3+4H2O
=N+H3C3H6Si(OH)3+3CH3OH+OH− ・・・(2)
ジメチルアミンボラン或いは水素化ホウ素ナトリウムを還元剤として使用すると、ニッケル-ホウ素膜を得る事が出来る。この場合、ホウ素濃度は最高で22at%である。しかし、ニッケル-リン膜と異なり、この組成においてもニッケル-ホウ素膜は磁性を示すため、集磁性の劣化は生じない。好ましくは、ニッケル-ホウ素膜中のホウ素含有量は3at%〜10at%である。
Ni膜又はNi合金膜のメッキ厚を0.1μm〜10μmに制御するには、めっき浴温度を一定にした場合、芯材粒子をメッキ浴に浸漬する時間で制御することができる。一般的に、Ni膜又はNi合金膜のメッキ膜析出速度はめっき浴温度が80℃〜90℃で、3nm/秒〜7nm/秒である。この析出速度をもとに、芯材粒子の浸漬時間でNi膜又はNi合金膜のメッキ膜厚を制御できる。また、別法として、予め目標とするNi膜又はNi合金膜のメッキ膜厚を得るためのNi又はNi合金イオンの必要量を算出後、必要量のイオンを含むメッキ浴を建浴し、例えば、めっき浴を常温から80℃に昇温して、還元反応を完結させる。この方法によってもNi膜又はNi合金膜のメッキ厚を制御できる。
3Ni+2Au3+=3Ni2++2Au ・・・(3)
また、置換型白金めっきではニッケルと白金のイオン化傾向の差を利用し、下記の反応式(4)に従ってニッケル膜上に白金が析出する。
2Ni+Pt4+=2Ni2++Pt ・・・(4)
一般的な置換型貴金属めっき浴では、その析出速度は0.1nm/秒〜0.2nm/秒である。この析出速度をもとに、貴金属の膜厚を制御することができる。100nmより厚い貴金属膜を得るためには、アスコルビン酸等の還元剤を含むめっき浴を使用する。一般的な還元剤含有型貴金属めっき浴では、貴金属の析出速度は0.3nm/秒〜0.5nm/秒であり、この析出速度をもとに貴金属膜の膜厚を制御することができる。
新薬の開発では実験動物の体液(例えば、血液)などの分析試料から病気に関係するタンパク質を分離し、その性質を詳細に調べたり、その働きを抑える化合物などの新薬候補物質を探索することがあるが、本発明の機能性粒子はこのような目的に好適に使用することができる。また、特定の新薬候補物質と強く結合するタンパク質を探す研究にも使用できる。
更に、本発明の機能性粒子はBSEやアルツハイマー病などのような特定のタンパク質が関連する疾病の検査又は診断などの目的にも使用できる。
3 芯材粒子
5 ニッケル膜又はニッケル合金膜
7 金膜又は金合金膜
9 スペーサ層
11 容器
13 分析試料
15,16,17 タンパク質
19 分液ロート
21 磁石
23 容器
24 分離用液体
25 マイクロ化学チップ
27 マイクロチャネル
29 抗原
30 抗体
32 酵素付き二次抗体
34 発色試薬
36 反応生成物
Claims (13)
- 芯材粒子と、当該芯材粒子の表面に形成されたニッケル膜またはニッケル合金膜と、当該ニッケル膜またはニッケル合金膜の表面に形成された貴金属膜とを有し、磁性を帯びていることを特徴とする機能性粒子。
- 前記磁性は、保磁力が0.80kA/m〜15.92kA/m(10エルステッド〜200エルステッド)の範囲で、飽和磁化が0.5A・m2/kg〜50A・m2/kg(0.5emu/g〜50emu/g)の範囲であることを特徴とする請求項1記載の機能性粒子。
- 前記芯材粒子の平均粒子サイズが0.1μm〜50μmの範囲であることを特徴とする請求項1又は2記載の機能性粒子。
- 前記ニッケル膜またはニッケル合金膜の厚みが0.1μm〜10μmの範囲であり、前記貴金属膜の厚みが50nm〜2μmの範囲であることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の機能性粒子。
- 前記貴金属膜の表面に形成されたスペーサ層を更に有することを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の機能性粒子。
- 前記スペーサ層は、一般式、RSH、RSR、RSSR(式中、Rは、炭素原子の個数が20個以下で、アミノ基、カルボキシル基、水酸基、ハロゲン、チオール基、ニトロ基、アルデヒド基、カルボニル基、スルホニル基、スルホン酸基、ニトロソ基、アミド基及びアジド基からなる群から選択される少なくとも1個の官能基を有する、直鎖状または分枝鎖状アルキル基、直鎖状または分岐鎖状アルケニル基、直鎖状または分岐鎖状アルキニル基、脂環族基、芳香族基、縮合環式基または複素環式基である。)で示されるチオール基、スルフィド基或いはジスルフィド基を含む化合物を介して下部の貴金属膜に結合することにより形成されていることを特徴とする請求項5記載の機能性粒子。
- 前記貴金属膜は金、金合金、白金及び白金合金からなる群から選択される1種類の貴金属の膜であることを特徴とする請求項1〜6の何れかに記載の機能性粒子。
- (1)芯材粒子の外表面を陽イオン系界面活性剤で処理する工程、
(2)前記芯材粒子の外表面にパラジウム触媒核を付着させる工程、
(3)前記芯材粒子の外表面を塩酸水溶液で処理する工程、
(4)前記芯材粒子を無電解ニッケルめっき浴に浸漬し、前記芯材粒子の外表面にニッケル膜又はニッケル合金膜を形成する工程、及び
(5)前記ニッケル膜またはニッケル合金膜が外表面に形成された芯材粒子を置換型無電解貴金属めっき浴に浸漬し、前記ニッケル膜またはニッケル合金膜に貴金属膜を形成する工程を含むことを特徴とする請求項1記載の機能性粒子の製造方法。 - (6)前記貴金属膜の表面にスペーサ層を形成する工程を更に含むことを特徴とする請求項8記載の機能性粒子の製造方法。
- 前記スペーサ層は、一般式、RSH、RSR、RSSR(式中、Rは、炭素原子の個数が20個以下で、アミノ基、カルボキシル基、水酸基、ハロゲン、チオール基、ニトロ基、アルデヒド基、カルボニル基、スルホニル基、スルホン酸基、ニトロソ基、アミド基及びアジド基からなる群から選択される少なくとも1個の官能基を有する、直鎖状または分枝鎖状アルキル基、直鎖状または分岐鎖状アルケニル基、直鎖状または分岐鎖状アルキニル基、脂環族基、芳香族基、縮合環式基または複素環式基である。)で示されるチオール基、スルフィド基或いはジスルフィド基を含む化合物を介して下部の貴金属膜に結合することにより形成されることを特徴とする請求項9記載の機能性粒の製造方法。
- 前記陽イオン系界面活性剤が、N−2(アミノエチル)3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−2(アミノエチル)3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−2(アミノエチル)3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−トリエトキシシリル−N−(1,3−ジメチル−プチリデン)プロピルアミン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン及びトリメチルドデシルアンモニウムクロライドに代表されるアルキル第四級モニウム塩から選ばれる少なくとも一種の陽イオン系界面活性剤であることを特徴とする請求項8記載の機能性粒子の製造方法。
- 前記貴金属膜は金、金合金、白金及び白金合金からなる群から選択される1種類の貴金属の膜であることを特徴とする請求項8〜11の何れかに記載の機能性粒子の製造方法。
- 少なくとも請求項1〜7の何れかに記載の機能性粒子からなり、前記機能性粒子の表面に生理活性物質を結合させることにより、目標とする生理活性物質を捕捉し、回収及び精製することを特徴とする生理活性物質捕捉・回収・精製キット。
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