JP2016530395A - 貴金属ナノ粒子の粒度が制御された懸濁液 - Google Patents
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Abstract
Description
このような微量の外部から導入されたイオンは、汚染のみならず、PLALのために使用された水中に水容器から浸出するイオンから生じ得る。また、外部から導入されたイオンの量の不確実性は、PLAL前に又はその最中に水が露出された大気等からの溶解ガスから生じる物を含む。原理的には、誘導結合プラズマ質量分光法(ICP−MS)のような分子解析に基づく、又は高性能液体クロマトグラフィー(HPLC)、液体クロマトグラフィー質量分析(LC−MS)、フーリエ変換赤外分光法(FTIR)、及びラマン散乱(RS)のような分子解析に基づく、電解液中の個々のイオンを解析するための種々の方法がある。しかしながら、これらの測定法の全ては、コストが高過ぎであり、PLALプロセスで生成されたPMNPの粒度を実際に決定する、正味のイオン濃度を定量化するためにPLALの前に毎回実行するのに時間がかかり過ぎる。
Na及びKのようなアルカリ金属(例えば、周期表の第1族の元素);
Mg及びCaのようなアルカリ土類金属(例えば、周期表の第2族の元素);
N及びPのようなプニクトゲン(例えば、周期表の第15族の元素);
O及びSのようなカルコゲン(例えば、周期表の第16族の元素);
Cl、Br及びIのようなハロゲン(例えば、周期表の第17族の元素);及び
カルボン酸(COO−)のような有機酸基。
Claims (58)
- 貴金属ナノ粒子のコロイド状懸濁液を作製する方法であって、前記方法は、
a)所定の電気伝導率範囲内にある電気伝導率を有する液体の分散媒と接触状態にある貴金属を備えるターゲット材料を提供するステップを備え、前記ターゲット材料と前記分散媒がアブレーション容器と接触状態にあり、
b)レーザパルスを前記アブレーション容器内の前記ターゲット材料に送出することによって複数の貴金属ナノ粒子を発生するステップと、
c)前記複数の貴金属ナノ粒子を発生する前又は発生中に、前記分散媒の前記電気伝導率を、所定の粒度範囲を有する前記貴金属ナノ粒子を生じさせる前記所定の電気伝導率範囲に維持するために前記分散媒の前記電気伝導率を監視しつつ選択的に調整するステップと、
d)前記貴金属ナノ粒子のコロイド状懸濁液を形成するステップとを備える方法。 - 貴金属のナノ粒子における、夫々が異なる維持された電気伝導率を有する分散媒の中に発生される複数の個体群を発生するステップと、
各個体群を収集し、各電気伝導率で正規化されたピークのナノ粒子の粒度よりなる一連のデータポイントを決定するために各個体群における前記ナノ粒子の前記粒度と個体群密度分布とを測定するステップと、
前記電気伝導率に対する前記ピークのナノ粒子の粒度をグラフ化して、前記データポイントを結合するラインをプロットするステップとをさらに備え、前記ラインは、前記所定の粒度範囲を得る前記所定の電気伝導率範囲を選択可能な(nmでの粒度)/(μS/cm)の勾配を有している請求項1に記載の方法。 - 約0.83(nm)/(μS/cm)以上の大きさの前記勾配の絶対値を有する前記ラインの一部から前記所定の電気伝導率範囲を選択する更なるステップを備える請求項2に記載の方法。
- 約33(nm)/(μS/cm)以上の大きさの前記勾配の絶対値を有する前記ラインの一部から前記所定の電気伝導率範囲を選択する更なるステップを備える請求項2に記載の方法。
- 遠心力を前記コロイド状懸濁液に付与して前記ナノ粒子を上澄み部分とペレット部分とに分離して、前記所定の粒度範囲を狭めることを許容する更なるステップを備える請求項1に記載の方法。
- 前記電気伝導率を監視する前記ステップは、一つ以上の電気伝導率監視デバイスによって実行される請求項1に記載の方法。
- 前記分散媒の前記電気伝導率を監視しつつ選択的に調整する前記ステップは、前記アブレーション容器の入口近くの前記アブレーション容器の上流位置に配置された電気伝導率調整システムによって実行される請求項1に記載の方法。
- 前記電気伝導率調整システムは、前記分散媒中に配置された一つ以上の電気伝導率監視デバイスを備え、前記一つ以上の電気伝導率監視デバイスの内の第1の電気伝導率監視デバイスは、前記アブレーション容器の前記入口に配置され、前記一つ以上の電気伝導率監視デバイスの内の第2の電気伝導率監視デバイスは、貴金属ナノ粒子が発生されない前記入口近くの前記アブレーション容器に配置される請求項7に記載の方法。
- 前記電気伝導率調整システムは、前記所定の電気伝導率が前記貴金属ナノ粒子の発生前又は発生中に安定化されるように、前記第1と前記第2の電気伝導率監視デバイスからのフィードバックデータを受け取るコントローラによって制御される請求項8に記載の方法。
- 貴金属ナノ粒子を発生する前記ステップは、パルス化レーザアブレーションビームで前記ターゲット材料を照射すること及び前記貴金属の複数のナノ粒子を形成することを含み、前記ナノ粒子は、約1nmから1000nmまでの範囲内の所定の粒度範囲を有する請求項1に記載の方法。
- 前記ナノ粒子は、約5から150nmまでの範囲内の所定の粒度範囲を有する請求項10に記載の方法。
- 前記ナノ粒子は、約10から100nmまでの範囲内の所定の粒度範囲を有する請求項10に記載の方法。
- 前記分散媒の前記電気伝導率は、25μS/cm以下の範囲内の所定の電気伝導率範囲に調整される請求項1に記載の方法。
- 前記分散媒の前記電気伝導率は、1μS/cmから10μS/cmまでの範囲内の所定の電気伝導率範囲に調整される請求項1に記載の方法。
- 前記分散媒の前記電気伝導率は、1.5μS/cmから8μS/cmまでの範囲内の所定の電気伝導率範囲に調整される請求項1に記載の方法。
- 前記レーザパルスは、1kHzから100MKzまでの範囲内の繰り返し数を有する請求項1に記載の方法。
- 前記レーザパルスは、10nJから2mJまでの範囲内のパルスエネルギーを有する請求項1に記載の方法。
- 前記レーザパルスは、紫外線光、可視光、又は近赤外光波長に波長の中心を有する請求項1に記載の方法。
- 前記レーザパルスは、100fsから10nsまでの範囲内のパルス持続時間を有する請求項1に記載の方法。
- 前記レーザパルスは、100fsから10psまでの範囲内のパルス持続時間を有する請求項1に記載の方法。
- 前記分散媒は、前記アブレーション容器の入口から出口まで流れる請求項1に記載の方法。
- 前記コロイド状懸濁液は、1μS/cmより大きく且つ22μS/cmよりも小さい電気伝導率を有する請求項1に記載の方法によって作製されるコロイド状懸濁液。
- 前記コロイド状懸濁液は、1.5μS/cmより大きく且つ15μS/cmよりも小さい電気伝導率を有する請求項1に記載の方法によって作製されるコロイド状懸濁液。
- 前記コロイド状懸濁液は、格納容器に配置され、前記容器内の前記コロイド状懸濁液の電気伝導率の増加は、一週間当り1.5μS/cm未満である請求項1に記載の方法によって作製されるコロイド状懸濁液。
- 前記コロイド状懸濁液は、格納容器に配置され、前記容器内の前記コロイド状懸濁液の電気伝導率の増加は、一週間当り1μS/cm未満である請求項1に記載の方法によって作製されるコロイド状懸濁液。
- 前記コロイド状懸濁液は、格納容器に配置され、前記容器内の前記コロイド状懸濁液の電気伝導率の増加は、一週間当り0.5μS/cm未満である請求項1に記載の方法によって作製されるコロイド状懸濁液。
- 前記貴金属は、金、銀、銅、白金、パラジウム、ロジウム、ルテニウム、イリジウム、オスミウム、又は前記貴金属の内の少なくとも一つを含む合金から成る群から選択される請求項1に記載の方法によって作製されるコロイド状懸濁液。
- 前記貴金属は、第11族元素である請求項1に記載の方法によって作製されるコロイド状懸濁液。
- 前記分散媒は、少なくとも一つの陰イオン又は陽イオンを含む有機塩又は無機塩である電解質を備える請求項1に記載の方法によって作製されるコロイド状懸濁液。
- 前記少なくとも一つの陰イオン又は陽イオンは、周期表における第1族元素、周期表における第2族元素、周期表における第15族元素、周期表における第16族元素、周期表のおける第17族元素、及び有機酸基からなる群から選択された少なくとも一つの元素を含む請求項29に記載の方法によって作製されるコロイド状懸濁液。
- 前記コロイド状懸濁液中の前記貴金属ナノ粒子の濃度は、0.01nMよりも高い請求項1に記載の方法によって作製されるコロイド状懸濁液。
- 電解質を含む液体中に0.01nMを越える濃度を有する複数の貴金属ナノ粒子を備えるコロイド状懸濁液であって、
前記コロイド状懸濁液は、閾値未満に前記コロイド状懸濁液の電気伝導率が減少すると、前記貴金属ナノ粒子の平均粒度の増加を示すコロイド状懸濁液。 - 前記貴金属ナノ粒子の平均粒度が増加するために必要な前記電気伝導率の前記閾値は、20μS/cm以下である請求項32に記載のコロイド状懸濁液。
- 前記貴金属ナノ粒子の平均粒度が増加するために必要な前記電気伝導率の前記閾値は、10μS/cm以下である請求項33に記載のコロイド状懸濁液。
- 前記貴金属ナノ粒子の平均粒度が増加するために必要な前記電気伝導率の前記閾値は、5μS/cm以下である請求項34に記載のコロイド状懸濁液。
- 前記貴金属ナノ粒子の平均粒度は、約10nm以上である請求項32に記載のコロイド状懸濁液。
- 前記貴金属ナノ粒子の平均粒度は、約15nm以上である請求項32に記載のコロイド状懸濁液。
- 前記貴金属ナノ粒子の平均粒度は、約20nm以上である請求項32に記載のコロイド状懸濁液。
- 請求項32に記載の貴金属ナノ粒子のコロイド状懸濁液よりなる分光法システム。
- 前記システムは、ラマン分光法のために構成される請求項39に記載の分光法システム。
- 前記ラマン分光法は、表面増強ラマン分光法(SERS)、表面増強共振ラマン分光法(SERRS)、表面増強ハイパーラマン分光法(SEHRS)又は表面増強コヒーレントアンチストークラマン分光法(SECARS)を備える請求項40に記載の分光法システム。
- 基板上に配置されたキャストフィルムを備える分光法システムであって、前記キャストフィルムは、請求項32に記載のコロイド状懸濁液と分析物との混合物から得られる貴金属の粒子を備える分光法システム。
- 前記システムは、ラマン分光法のために構成される請求項42に記載の分光法システム。
- 前記ラマン分光法は、表面増強ラマン分光法(SERS)、表面増強共振ラマン分光法(SERRS)、表面増強ハイパーラマン分光法(SEHRS)又は表面増強コヒーレントアンチストークラマン分光法(SECARS)を備える請求項43に記載の分光法システム。
- 請求項32に記載のコロイド状懸濁液から得られる貴金属ナノ粒子を備える、免疫クロマトグラフィー分析法のための装置。
- 分析物が混合された請求項32に記載のコロイド状懸濁液から得られる貴金属ナノ粒子を備える画像形成剤。
- 前記画像形成剤は、光画像形成のためである請求項46に記載の画像形成剤。
- 前記画像形成剤は、放射線医学画像形成のためである請求項46に記載の画像形成剤。
- 前記画像形成剤は、生物学的画像形成のためである請求項46に記載の画像形成剤。
- 前記コロイド状懸濁液は、前記コロイド状懸濁液の前記電気伝導率が減少すると、前記コロイド状懸濁液中の前記貴金属ナノ粒子の平均粒度の増加を示す請求項32に記載のコロイド状懸濁液。
- 前記コロイド状懸濁液は、前記コロイド状懸濁液の前記電気伝導率が20μS/cm以下の量だけ初期の値から減少すると、前記コロイド状懸濁液中の前記貴金属ナノ粒子の平均粒度の増加を示す請求項50に記載のコロイド状懸濁液。
- 前記コロイド状懸濁液は、前記コロイド状懸濁液の前記電気伝導率が10μS/cm以下の量だけ初期の値から減少すると、前記コロイド状懸濁液中の前記貴金属ナノ粒子の平均粒度の増加を示す請求項50に記載のコロイド状懸濁液。
- 前記コロイド状懸濁液は、前記コロイド状懸濁液の前記電気伝導率が5μS/cm以下の量だけ初期の値から減少すると、前記コロイド状懸濁液中の前記貴金属ナノ粒子の平均粒度の増加を示す請求項50に記載のコロイド状懸濁液。
- コロイド状懸濁液中の貴金属のナノ粒子の個体群を前記貴金属ナノ粒子の平均粒度が減少するように変化する方法であって、前記方法は、
a)初期の電気伝導率を有する請求項36に記載のコロイド状懸濁液を受け取るステップと、
b)前記初期値から前記コロイド状懸濁液の前記電気伝導率を減少させるステップとを備える方法。 - 前記方法のステップb)は、前記コロイド状懸濁液の遠心分離浄化又は透析を備える請求項54に記載の方法。
- ステップb)における前記電気伝導率の前記減少は、20μS/cm以下である請求項54に記載の方法。
- ステップb)における前記電気伝導率の前記減少は、10μS/cm以下である請求項54に記載の方法。
- ステップb)における前記電気伝導率の前記減少は、5μS/cm以下である請求項54に記載の方法。
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