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QUANTITATIVE EVALUATION METHOD AND DEVICE FOR ZETA POTENTIAL, pH OR TEMPERATURE DISTRIBUTION AT WALL SURFACE, AND QUANTITATIVE VISUALIZATION METHOD AND DEVICE FOR SURFACE MODIFICATION

Foreign code F100002322
File No. S2009-0027-N0
Posted date Dec 9, 2010
Country WIPO
International application number 2009JP066652
International publication number WO 2010/041560
Date of international filing Sep 25, 2009
Date of international publication Apr 15, 2010
Priority data
  • P2008-263639 (Oct 10, 2008) JP
Title QUANTITATIVE EVALUATION METHOD AND DEVICE FOR ZETA POTENTIAL, pH OR TEMPERATURE DISTRIBUTION AT WALL SURFACE, AND QUANTITATIVE VISUALIZATION METHOD AND DEVICE FOR SURFACE MODIFICATION
Abstract Multiple fluorescent dyes having different amounts of charge or charge characteristics and different fluorescent wavelengths are mixed into a solution, and the solution is allowed to flow over a surface to be measured. The fluorescent intensity distribution of multiple colors corresponding to the concentration distribution of the individual fluorescent dyes is produced by exciting the surface to be measured using an evanescent wave. The ratio of the fluorescent intensities of the multiple colors is calculated by measuring the fluorescent intensity at the surface to be measured using a two-dimensional imaging element that can be obtained by separating the intensities of the multiple fluorescent colors by color, and the ratio is converted into the two-dimensional distribution of zeta potential, pH or temperature at the wall surface using a relational expression, which has been formulated beforehand, between the ratio of the fluorescent intensities and the zeta potential, pH or temperature at the wall surface. Thus, surface modification or the two [NON-BREAKING HYPHEN] dimensional distribution of zeta potential, pH or temperature at the wall surface can be visualized in real time, and can also be evaluated quantitatively.
Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】 壁面におけるゼータ電位、pH又は温度の分布の定量的評価に際して、
 帯電量ないし帯電特性が異なり、且つ、蛍光波長の異なる複数の蛍光色素を溶液に混入するステップと、
 該溶液を測定対象面に流すステップと、
 前記測定対象面をエバネッセント波によって励起することにより、各蛍光色素の濃度分布に応じた複数色の蛍光強度分布を生成させるステップと、
 前記蛍光の複数色の強度を各色に分離して取得可能な2次元撮像素子を用いて、測定対象面の蛍光強度を測定するステップと、
 前記複数色の蛍光強度の比を計算するステップと、
 あらかじめ作成しておいた、前記蛍光強度の比と壁面におけるゼータ電位、pH又は温度との関係式を使って、前記蛍光強度の比の分布を、壁面におけるゼータ電位、pH又は温度の2次元分布に変換するステップと、
 を備えたことを特徴とする壁面におけるゼータ電位、pH又は温度の分布の定量的評価方法。

【請求項2】 前記蛍光強度比と壁面におけるゼータ電位、pH又は温度の関係を較正することを特徴とする請求項1に記載の壁面におけるゼータ電位、pH又は温度の分布の定量的評価方法。

【請求項3】 壁面におけるゼータ電位の分布を得る際に、前記複数の蛍光色素として、陽イオンである赤色発光のジクロロトリ(1,10-フェナントロリン)ルテニウム(II)ハイドレート(Dichlorotris(1,10-phenanthroline)ruthenium(II)hydrate)と、陰イオンである緑色発光のAlexa Fluor(登録商標)488を用いることを特徴とする請求項1に記載の壁面におけるゼータ電位、pH又は温度の分布の定量的評価方法。

【請求項4】 壁面におけるpH又は温度の分布を得る際に、前記複数の蛍光色素として、LDS698(登録商標)及びフルオロセインを用いることを特徴とする請求項1に記載の壁面におけるゼータ電位、pH又は温度の分布の定量的評価方法。

【請求項5】 前記2次元撮像素子が、一台の3CCDカメラであることを特徴とする請求項1に記載の壁面におけるゼータ電位、pH又は温度の分布の定量的評価方法。

【請求項6】 帯電量ないし帯電特性が異なり、且つ、蛍光波長の異なる複数の蛍光色素を溶液に混入する手段と、
 該溶液を測定対象面に流す手段と、
 前記測定対象面をエバネッセント波によって励起することにより、各蛍光色素の濃度分布に応じた複数色の蛍光強度分布を生成させる手段と、
 前記蛍光の複数色の強度を各色に分離して取得可能な2次元撮像素子と、
 該2次元撮像素子を用いて測定した複数色の蛍光強度の比を計算する手段と、
 あらかじめ作成しておいた、前記蛍光強度の比と壁面におけるゼータ電位、pH又は温度との関係式を使って、前記蛍光強度の比の分布を、壁面におけるゼータ電位、pH又は温度の2次元分布に変換する手段と、
 を備えたことを特徴とする壁面におけるゼータ電位、pH又は温度の分布の定量的評価装置。

【請求項7】 帯電量ないし帯電特性が異なり、且つ、蛍光波長の異なる複数の蛍光色素を溶液に混入するステップと、
 該溶液を、表面修飾によってゼータ電位、pH、又は温度が局所的に分布している測定対象面に流すステップと、
 前記測定対象面をエバネッセント波によって励起することにより、各蛍光色素の濃度分布に応じた複数色の蛍光強度分布を得るステップと、
 前記蛍光の複数色の強度を各色に分離して取得可能な2次元撮像素子を用いて、測定対象面の蛍光強度を測定するステップと、
 前記複数色の蛍光強度の比を計算するステップと、
 あらかじめ作成しておいた、前記蛍光強度の比と壁面におけるゼータ電位、pH又は温度との関係式を使って、前記蛍光強度の比の分布を、壁面におけるゼータ電位、pH又は温度の2次元分布に変換することにより、表面修飾パターンを可視化するステップと、
 を備えたことを特徴とする表面修飾の定量的可視化方法。

【請求項8】 前記表面修飾が、オクタデシルトリクロロシランによって行われたものである請求項7に記載の表面修飾の定量的可視化方法。

【請求項9】 帯電量ないし帯電特性が異なり、且つ、蛍光波長の異なる複数色の蛍光色素を溶液に混入する手段と、
 該溶液を、表面修飾によってゼータ電位、pH又は温度が局所的に分布している測定対象面に流す手段と、
 前記測定対象面をエバネッセント波によって励起することにより、各蛍光色素の濃度分布に応じた複数色の蛍光強度分布を生成させる手段と、
 前記蛍光の複数色の強度を各色に分離して取得可能な2次元撮像素子と、
 該2次元撮像素子を用いて測定した複数色の蛍光強度の比を計算する手段と、
 あらかじめ作成しておいた、前記蛍光強度の比と壁面におけるゼータ電位、pH又は温度との関係式を使って、前記蛍光強度の比の分布を、壁面におけるゼータ電位、pH又は温度の2次元分布に変換することにより、表面修飾パターンを可視化する手段と、
 を備えたことを特徴とする表面修飾の定量的可視化装置。
  • Applicant
  • ※All designated countries except for US in the data before July 2012
  • Keio University
  • Inventor
  • SATO, Yohei
  • KAZOE, Yutaka
  • MIYAKAWA, Shu
IPC(International Patent Classification)
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