シアン計測用バイオセンサーの開発

青色测量生物传感器的开发

• 批准号: 08780496
• 负责人: 池袋 一典
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08780496/
• 关键词: 微生物電極; シアン; 河川水分析; Saccharomyces cerevisiae; 酸素電気; 呼吸活性の阻害; バイオセンサー; リアクター

酸素電極上に微生物固定化膜を装置することにより、微生物の呼吸活性を測定することが可能である。シアンは猛毒であり、生物の呼吸を阻害する。従ってシアンの添加によって微生物の呼吸活性が阻害され、その結果微生物膜上で消費される酸素量が減少し溶存酸素量が増加する。この溶存酸素量の変化を酸素電極で測定することによってシアンの計測が可能となる。本研究は将来、河川においてのオンライン計測に応用できる微生物センサーの開発を目的とした。1.分子認識素子として用いる微生物の選択グルコースを栄養源として最も呼吸活性が高く、かつシアンに対する応答の高い微生物の選択を行った結果、パン酵母であるSaccharomyces cerevisiaeがセンサーの分子認識素子として適当であった。2.センサーの形状の検討電極型、フロー型、リアクター型などの形状のものを作成しセンサーの特性を比較検討した結果、センサーの応答の安定性の面からリアクター型が最適であると考えられた。3.測定の最適条件の検討、特性の評価測定の最適条件を調べたところ、流速4.5ml/min、温度30℃、グルコース濃度150mg/lであった。この最適条件において同様にシアン化カリウム濃度0.0〜1.0ppm溶液の電流値変化を調べたところ、0.04〜1.0ppm(0.60〜15μM)の範囲で応答が確認された。またセンサーは固定化後9日間シアンに対して安定な応答を示した。4.共存物質の影響金属イオン、塩化物イオン、硫化物イオンなどの河川水中に存在する様々な物質がセンサーの応答に与える影響を検討した結果、河川水中の濃度では影響はあまりないことが明らかになった。5.構築したセンサーの河川水への適用構築したセンサーを用いて実際に6カ所の河川水のシアン濃度を測定した結果、十分シアンが測定できることが確認できた。

Immobilization of microorganisms on an acid electrode is possible. The virus is poisonous, and the breathing of living things is blocked. As a result, the amount of acid consumed on the microbial membrane decreased and the amount of dissolved acid increased. The amount of dissolved acid can be measured by the acid electrode. This study aims at the development of microorganisms in the future. 1. Molecular recognition of microorganisms in the selection process, the most respiratory activity, and the most appropriate molecular recognition of yeast. 2. Study on the shape of the electrode, the shape of the electrode. 3. The optimum conditions for determination and evaluation of characteristics were adjusted to flow rate of 4.5ml/min, temperature of 30℃ and concentration of 150mg/l. The optimum conditions for this change were determined by adjusting the current value of 0.0 ~ 1.0ppm solution, 0.04 ~ 1.0ppm(0.60 ~ 15μM) solution. After the immobilization, 9 days later, the stability of the solution was demonstrated. 4. The influence of blue shift substances on metals, compounds, sulfides and the presence of substances in river water is discussed. The results show that the concentration of substances in river water affects the development of river water. 5. Construction of river water system and application of water system

项目成果

K.Ikebukuro: "Flow type cyanide sensor using microorganism" Electroanalysis. (in press). (1997)

K.Ikebukuro：“使用微生物的流动式氰化物传感器”电解分析。

K.Ikebukuro: "Microbial cyanide sensor for monitoring a river water" Journal of Biotechnology. 48. 73-80 (1996)

K.Ikebukuro：“用于监测河水的微生物氰化物传感器”生物技术杂志。

K.Nakanishi: "Determination of cyanide using a microbial sensor" Applied Biochemistry and Biotechnology. 60. 97-106 (1996)

K.Nakanishi：“使用微生物传感器测定氰化物”应用生物化学和生物技术。