Multiphase Intelligent Materials for Biomimetic Sensors

用于仿生传感器的多相智能材料

基本信息

  • 批准号:
    02555157
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 3.9万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
  • 财政年份:
    1990
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1990 至 1991
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Since the membrane-bound macromolecules provide the most general and Powerful mechanisms for biological ion-sensing and -channeling, a new type of polymer-modified electrode was designed : A multiphase material consisting of poly(styrene-co-acrylonitrile)and poly(Lglutamate)was synthesized as the block copolymer. The material has allowed us to immobilize synthetic polypeptides on a electrode just by dipping. A stable polymer membrane bearing the polypeptide as a chemoreceptive component was thus prepared on a Pt wire. Electrochemical responses toward 10^<-6> M of Ca^<2+> ion were obtained based on the permeability change of the redox active couple ions as the indicator. Such ion concentration-dependent changes in responses were seen also for Mg^<2+>, but not for Na^+, K^+, and tetrabutylammonium ions. On the other hand, electrochemical response towards urea was obtained by the same electrode. This seems to be the first example of an electrochemical sensor responsive to urea without depending upon the enzyme(urease). In addition, the modified electrode has a remarkable stability due to the vinyl polymer chains which serve as the building blocks of the membrane.The facile modification as well as the excellent stability should be ascribed to the multiphase structure ; vinyl-made membrane supporting 'synthetic ion channels'. Synthetic polypeptides have been studied extensively as models of proteins, though their use-in practical purposes has been rather limited. The present strategy would facilitate the use of synthetic polypeptides for advanced, intelligent materials.
由于膜结合的大分子是生物离子传感和离子通道最普遍和最有力的机制,我们设计了一种新型的聚合物修饰电极:合成了一种由聚苯乙烯-丙烯腈和聚谷氨酸组成的多相材料作为嵌段共聚物。这种材料使我们能够通过浸渍将合成多肽固定在电极上。因此,在Pt丝上制备了带有作为化学感受组分的多肽的稳定聚合物膜。基于<-6>氧化还原活性对离子的渗透性变化作为指示剂,获得了对10 μ M Ca^&lt;2+&gt;离子的电化学响应。这种离子浓度依赖性的反应变化也见于Mg^&lt;2+&gt;,但不包括Na^+、K^+和四丁基铵离子。另一方面,对尿素的电化学响应由相同的电极获得。这似乎是电化学传感器响应于尿素而不依赖于酶(尿素酶)的第一个例子。此外,修饰电极具有良好的稳定性,这是由于乙烯基聚合物链作为膜的结构单元,其多相结构支持“合成离子通道”,从而使修饰变得容易,并具有良好的稳定性。合成多肽作为蛋白质的模型已被广泛研究,尽管它们在实际用途中的应用相当有限。目前的战略将促进使用合成多肽的先进,智能材料。

项目成果

期刊论文数量(10)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
前田 瑞夫: "ポリペプチドドメインをチャンネルとしてもつ高分子膜、安定な生体膜モデル" 日本化学会誌. 1990. 1153-1161 (1990)
Mizuo Maeda:“以多肽结构域为通道的聚合物膜,稳定的生物膜模型”日本化学学会杂志 1990 年。1153-1161 (1990)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Mizuo Maeda: "Non-enzymatic response towards urea using poly(L-glutamate)-modified Pt electrode" J.Chem.Soc.,Chem.Commun.1991. 1724-1725 (1991)
Mizuo Maeda:“使用聚(L-谷氨酸)修饰的 Pt 电极对尿素进行非酶促反应”J.Chem.Soc.,Chem.Commun.1991。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Mizuo Maeda, Yuji Fujita, Koji Nakano, Makoto Takagi: "Non-enzymatic response towards urea using poly (L-glutamate)-modified Pt electrode" J. Chem. Soc., Chem. Commun.1991. 1724-1725 (1991)
Mizuo Maeda、Yuji Fujita、Koji Nakano、Makoto Takagi:“使用聚(L-谷氨酸)修饰的 Pt 电极对尿素进行非酶促反应”J. Chem。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Koji Nakano: "Multiphase Material Containing Poly(L-glutamate)for Biomembrane Mimetic Sensors" Polymer.
Koji Nakano:“用于生物膜模拟传感器的含有聚(L-谷氨酸)的多相材料”聚合物。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Mizuo Maeda: "Biomembrane-mimetic ion sensors based on multiphase material containing synthetic polypeptide as sensitizer" J.Chem.Soc.,Chem.Commun.1990. 1529-1531 (1990)
Mizuo Maeda:“基于含有合成多肽作为敏化剂的多相材料的生物膜模拟离子传感器”J.Chem.Soc.,Chem.Commun.1990。
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  • 发表时间:
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    $ 3.9万
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  • 资助金额:
    $ 3.9万
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    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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    $ 3.9万
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    15550073
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    2003
  • 资助金额:
    $ 3.9万
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  • 批准号:
    11650831
  • 财政年份:
    1999
  • 资助金额:
    $ 3.9万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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  • 批准号:
    07671150
  • 财政年份:
    1995
  • 资助金额:
    $ 3.9万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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