磁化率は原子毎に固有の値を持つ物性値であり、粒子もその組成に由来した固有の磁化率を持つ。そのため、粒子の磁化率を測定することで粒子間の組成のバラつきの評価、粒子表面組成の分析などへの応用を可能とする新しい分析法である。
本セミナーで紹介する磁化率による微粒子分析法は、非常に強い磁場を用いることで反磁性のポリマーやシリカゲルなどの物質の測定を可能にしている。本セミナーでは、粒子磁化率の測定法から品質評価、細胞への応用など幅広くアプリケーションを紹介する。
【基礎編】
- 分析化学における分析及び分離法の発展
- 外場を利用した分離分析法
- 一般的な粒子分析法 粒度分布・ゼータ電位・顕微ラマン測定など
- 磁化率による粒子測定の特徴 (1) 溶媒を選ばない
- 磁化率による粒子測定の特徴 (2) 粒子前処理 -イオン化等の必要がないー
- 磁化率による粒子測定の特徴 (3) 単一粒子測定の強み
- 磁化率測定の原理 (1) 磁気泳動の式
- 磁化率測定の原理 (2) 磁石内の磁場勾配について
- 磁化率測定の原理 (3) 粒子が受ける磁気力と粒径の関係
- 磁化率測定の原理 (4) 磁化率測定と粒径の同時測定 画像解析法
- 磁化率測定の原理 (5) 磁化率測定と粒径の同時測定 ブラウン運動法
- 磁化率測定の原理 (6) 磁化率測定と粒径の同時測定 ナノメジャー磁気泳動法
- 磁化率測定の原理 (7) 実際の磁化率測定の方法
- 粒子の磁気泳動の様子 常磁性粒子の場合
- 粒子の磁気泳動の様子 反磁性 (ポリマーやシリカゲルなど) 粒子の場合
- 磁気浮遊など磁場を用いたユニークな現象について
【応用編】
<総論>
- 磁化率を用いた微粒子の品質評価法の原理
- 適応できる材料の種類 (インク顔料、樹脂、シリカゲルなどへの応用)
- 磁化率による分析でわかること (1) 粒子表面と溶媒親和性 (濡れ性、分散性) 評価
- 磁化率による分析でわかること (2) 粒子内部 (バルク) 組成の均一性
- 磁化率による分析でわかること (3) 細孔体積、空隙率
- 磁化率による分析でわかること (4) ラジカルの存在
- 磁化率による分析でわかること (5) 細胞の非破壊分析
[材料分析への応用]
- 材料粒子の分析法 (ICP、NMR、MS、各種分光法、ゼータ電位及び磁化率など)
- 表面修飾の完成度 (表面被覆率) をどう評価するか
- 粒子の物性評価の重要性 (粒度分布だけではわからない組成のバラつきについて)
- 単一粒子測定の価値について
- 磁化率による材料粒子の組成均一性の評価
[単一粒子毎の細孔体積測定]
- 磁化率による単一粒子細孔体積測定の原理
- 溶液中での細孔体積 (溶媒の侵入体積) 、空隙率の測定
- 溶媒毎の細孔への溶媒侵入体積の違い (溶媒親和性)
[粒子表面の分析]
- 顕微ラマン測定、ゼータ電位測定、界面磁化率が測定する“粒子表面”の指す場所の違い
- 粒子界面磁化率を用いた粒子表面分析の原理
- 材料粒子表面の分析 (1) 表面修飾分子の濃度測定
- 材料粒子表面の分析 (2) 界面吸着濃度の測定
- 材料粒子表面の分析 (3) 比表面積と界面吸着量の関係
- 材料粒子表面の分析 (4) 界面活性剤、分散剤の粒子界面吸着量評価
[粒子内部の分析]
- 体積磁化率によって粒子表面と内部の両方を切り分けて評価する方法
- 非破壊で粒子内部組成の粒子間のバラつきを分析する
- ポリマー粒子の膨潤の評価 (膨潤体積測定の可能性)
- ラジカル重合反応のモニタリングの可能性
- 水中の有機液滴の磁化率測定 (液体材料評価への応用)
[細胞への応用]
- 細胞の磁化率測定法
- 赤血球の酸素吸脱着過程における磁化率変化について
- 磁化率による細胞活動の追跡
[磁場を用いた粒子分離法]
- 分析から分離へ 磁場を用いた分離法について
- 磁場を用いた分離法 (1) 磁気ビーズによる目的物質の分離方法
- 磁場を用いた分離法 (2) 磁化率と粒径に基づいた粒子の分離
- 磁場を用いた分離法 (3) 磁化率に基づいた細胞の分離
【材料分析への展開 測定例の紹介】
- コアシェル型樹脂製粒子の評価事例
- ポリスチレン粒子の評価事例 標準粒子の組成均一性について
- ポリエチレン粒子の評価事例 膨潤の影響
- インク粒子の評価事例
- 高速液体クロマトグラフィ用充填剤の評価 (1) ロットぶれと磁化率分布の広がり
- 高速液体クロマトグラフィ用充填剤の評価 (2) 残存シラノールの評価
- 高速液体クロマトグラフィ用充填剤の評価 (3) 表面疎水性、表面被覆率と磁化率の関係
- 高速液体クロマトグラフィ用充填剤の評価 (4) 磁化率による各種溶媒との親和性評価
- 高速液体クロマトグラフィ用充填剤の評価 (5) 組成の異なる粒子が含まれていることを見分けた事例
- 高速液体クロマトグラフィ用充填剤の評価 (6) 加熱による表面疎水膜の構造変化を磁化率で測定