過酸化水素に応答する新しい電位応答型

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機能性修飾電極を用いた新しい電気化学バイオセンサの開発の観点から, 本年度は, 1)先に開発した新しい電位応答型H_2O_2センサのバイオセンサへの応用における汎用化, 微小化と高機能化について検討を加えるとともに, 2)蛋白質(酵素)の電子移動を基本とする新しい酵素センサーの開発をも試みた. これらはいずれも多機能酵素センサーの構成要素として重要な意味を有している.1.新しい電位応答型H_2O_2センサの開発とバイオセンサーへの応用:昨年度開発した電解重合ポリチラミン薄膜にフェロセンを導入したH_2O_2センサに各種酵素を固定化することによって, 酵素反応で生成するH_2O_2を電位検出する酵素センサを得た. この原理を適用して昨年度のグルコースセンサ等に加えて, 50μM〜100mMの範囲で応答する乳酸センサを得た. またセンサの微小化の一つの方法として微小カーボンファイバー電極を用いたH_2O_2センサも作製した. さらに, ポリチラミン修飾電極上にフェロセンおよび酵素を固定化するに当り, チラミンを二重に修飾する方式を採用して, 従来のものより約1ケタ高感度なグルコースおよび尿酸センサを得た.2.蛋白質(酵素)の電子移動を基本とした新しい酵素センサの開発:H_2O_2によって酵素活性が低下するような酵素のために, 酵素と電気化学的に電子移動が可能な電極系を構築することは, いわゆる第二, 第三世代のバイオセンサー開発の道程として重要である. 本研究では, 特に, サルコシンオキシダーゼに対してモリブデンシアノ錯体が, また, 乳酸オキシダーゼについてはタングステンシアノ錯体が有効なメディエイターであることを見出した. これらを用いて酵素反応を詳細に解析するとともに, ポリーL-リジン膜を用いてメディエイター及び酵素を固定化した第二世代サルコシン及び乳酸センサを作製した.