ピエゾエレクトリックセンサを用いた酵素反応検出システムの開発

利用压电传感器的酶反应检测系统的开发

• 批准号: 05235238
• 负责人: 加藤 安彦
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Kyushu Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-05235238/
• 关键词: ペロブスカイト系薄膜電極; 尿素センサ; バイオセンサ; ピエゾエレクトリックセンサ

ペロブスカイト系複合酸化物(チタン酸バリウム)薄膜電極の初期過渡電流値が、アンモニウムイオン濃度に正確に依存する特性を利用して、この電極をアンモニア分子切りだし酵素、たとえばウレアーゼと組み合わせて、バイオセンサシステムの構築を試みた。まず、バッチタイプの計測システムを構築して、チタン酸バリウム薄膜電極のアンモニウムイオン濃度に対する応答の温度依存性を検討した。その結果、過渡電流値とアンモニウムイオン濃度の間には、イオン濃度が0-60muMの範囲で良好な直線関係が成立し、設定温度が20、25および30℃では高温になるほど大きな過渡電流値が観測された。また、測定用の液媒体についても代表的なもの数種を選んで検討した。その結果、HEPES緩衝液が最も良好であり、トリエタノールアミンやトリス緩衝液などは成績が悪く、対照的に蒸留水やリン酸緩衝液はまったく不適当な液媒体であることが判った。つぎに、電極を固定化ウレアーゼと組み合わせて、FIAタイプのバイオセンサを構築した。標準尿素溶液を用いて作製した検量線によると、少なくとも0-60mMの尿素濃度範囲で観測された過渡電流値との間に、良好な直線関係が成立した。しかしながら、この電極のアンモニウムイオンの検出レベルがmuMのオーダーであったのに対して、尿素の検量レベルがmMオーダーであることは、検出感度の著しい低下を招いていると考えられる。主な要因は、バッチとFIAの検出効率の差異にあるとしても、ウレアーゼの固定化法をはじめ酵素リアクターの効率や測定セルの容量や形状など、検討すべき事項は少なくない。

ペロブスカイト composite acid compound (チタン acid バリウム) thin film electrode's initial transition current value, アンモニウムイオン concentration and correct dependence characteristics をUtilizing して, このelectrode をアンモニア molecular cutting りだし enzyme, たとえばウレアーゼと组み合せて、バイオセンサシステムのconstruct をtestみた.まず, バッチタイプの Measurement システムを Construction して, チタン acid バリウム film The temperature dependence of the electrode's temperature dependence is determined by the concentration of the electrode.その result, transition current value とアンモニウムイオン concentration の间には, イオン concentration が0-60muM の range 囲でGood な straight The line relationship is established, the set temperature is 20, 25 and 30℃, the high temperature is high and the transition current is large.また、Measurement liquid media についても is represented by several kinds of なものを选んで検した.その results, HEPES buffer solution is the best solution, トリエタノールアミンやトリス buffer solution is used The result is that the water-retaining やリン acid buffer solution of the はまったく is not suitable for the であることが judgment of the はまったく.つぎに, electrode を fixed ウレアーゼと group み合せて, FIA タイプのバイオセンサを construction した. The standard urea solution is made of いて, and the measuring line is によると, and the amount is 0-60mM. The urea concentration range is measured, the transition current value is measured, and a good straight-line relationship is established.しかしながら、この电のアンモニウムイオンの検出レベルがmuMのオーダーであったのに対して, urea の検quantity レベルがmMオーダーであることは, 検出sensitivity の検しいlow をstroke いていると考えられる. The main reason is the difference in output efficiency of the FIA and the immobilization method of the FIAはじめEnzyme リアクターのefficiencyやMeasurementセルのCapacityやShapeなど、検検すべき Mattersは小なくない.