高分子イオン伝導体で被覆されたミオグロビン積層電極の促進電子移動

涂有聚合物离子导体的肌红蛋白堆叠电极中促进电子转移

基本信息

  • 批准号:
    05650911
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.41万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    1993
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1993 至 无数据
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

ミオグロビンを電極上に積層固定し、これをさらにイオン伝導性高分子で被覆した系について、電極とミオグロビン間、および積層ミオグロビン間の電子移動過程を詳細に解析し、さらに促進させる方法論を開発することを研究目的とした。ミオグロビン(Mb)の表面を末端活性化ポリエーテルを用いて修飾した一連の試料(PEO-Mb)を合成し、イオン伝導性高分子との親和性を高めた。このPEO-MbはPEOオリゴマーに変性せずに溶解でき、電位印加により可逆的に酸化還元できることをCDスペクトルと可視スペクトルから確認した。これをITOガラス電極上に積層固定し、含塩ポリエーテルで被覆した。電位印加に伴う可視スペクトル変化及び、反応電流値変化から反応速度定数を算出した。その結果、電極と積層第1層のPEO-Mbとの電子移動は速く、掃引速度が10〜1000mV/s程度でも電子移動可能であった。一方、それ以下の掃引速度では積層PEO-Mb間の電子移動も観測できた。積層PEO-Mbへの電子移動は、ITOガラス電極の作成法、高分子溶媒のPEO分子量、支持塩種、温度、修飾PEO鎖長、PEO修飾率等に著しく依存していることを明らかにした。表面抵抗が低いITO電極を用い、低分子量のPEOオリゴマーに塩化カリウムを支持塩として0.5M溶解させた系に、分子量2000のPEOを7本結合させたPEO-Mbを用いることで、最も高速の電子移動が実現できた。次に、電極と積層PEO-Mb間に電子伝導性高分子であるポリピロールを電解酸化重合法で導入し、電子移動の加速を試みたが、いずれの条件でも加速されなかった。また、Mbの活性中心であるヘムにポリピロールを結合させ、再構成させた導電性ミオグロビンを得ようと試みたが、導電性を保ったままのヘムを得ることができなかった。しかしながら、前述の最適条件探索の項で、温度の影響を詳細に調べていたところ、昇温に伴い加速が観測され、100℃以上でも電子移動可能であることがわかった。この驚異的な耐熱性は水中では観測されず、高分子溶媒中でのみ発現される特性である。
The purpose of this study is to analyze in detail the electron movement process between the electrode and the conductive polymer coating system, and to promote the methodological development of the electrode coating system. The surface of Mb was activated at the end of the reaction, and the affinity of PEO-Mb was improved. PEO-Mb can be dissolved in water or dissolved in water. The ITO electrode layer is fixed, and the ITO electrode layer is fixed. The voltage can be calculated by changing the voltage and the reverse current. As a result, the electron mobility of the PEO-Mb in the first layer of the electrode and the layer is reduced to a speed of 10 ~ 1000mV/s. The scanning speed of a single layer of PEO-Mb is measured. The electron mobility of PEO-Mb layer depends on the preparation method of ITO electrode, PEO molecular weight of polymer solvent, support species, temperature, PEO locking length and PEO modification ratio. The surface resistance is low, and the PEO with low molecular weight can be used to support the PEO-Mb system with a molecular weight of 2000. Second, the electrode layer PEO-MB electron conductive polymer, such as the introduction of the electrolyte, the acceleration of the electron movement, and the acceleration of the electron movement. The active center of Mb is composed of two parts: one part is electrically conductive, the other part is electrically conductive. The optimum conditions mentioned above are explored in detail, the influence of temperature is adjusted in detail, the acceleration of temperature is measured, and the electron movement is possible above 100℃. This amazing heat resistance can be detected in water and can be found in polymer solvents.

项目成果

期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
H.Ohno: "Polymer solvents for electrochemical reactions" J.Macromol.Sci.,Pure Appl.Chem.A31(印刷中). (1994)
H.Ohno:“电化学反应的聚合物溶剂”J.Macromol.Sci.,Pure Appl.Chem.A31(出版中)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
H.Ohno et al.: "Effect of PEO-modification on the conformation and electrochemical reduction rate of myoglobin in PEO oligomers" Polym.Advanced Technol.5(印刷中). (1994)
H.Ohno 等人:“PEO 修饰对 PEO 低聚物中肌红蛋白的构象和电化学还原率的影响”Polym.Advanced Technol.5(出版中)。
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  • 发表时间:
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    0
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