バイオ素子構築にむけた固体表面における生理活性分子の吸着挙動に関する研究

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本年度の研究により、以下の成果が得られた。1)固体表面の吸着分子の構造解析 ○新しい表面分析手法、表面増強赤外分光法、の基礎原理・測定技術の開発を行い、固液界面における単分子吸着種のキャラクタリゼーションが容易に行えるようになった。 ○この測定法を利用して、汗の成分分析をおこない、運動時に増加するといわれる乳酸が、他の成分による妨害をうけることなく、高感度に測定できることがわかった。その他の生体分泌物の分析においても、従来の電気化学的手法よりも簡便なバイオセンシングシステムとして利用できる。 ○吸着分子の測定法の一つである表面増強ラマン散乱の機構を検討し、従来良く理解されていなかった電荷移動プロセスを解明した。これにより、従来のデーターの一部見直しが必要であることがわかった。 ○種々の化合物の中で、イオウ化合物がもっとも安定に固体表面に吸着することがわかり、置換基を選択することにより、安定な素子構築ができる可能性がある。この過程で、分子が金属表面に吸着することにより、光化学反応をおこしやすいことがわかった。2)機能性電極の生体計測への応用 ○金電極上にジアフォラーゼを単分子層固定し、NADHの触媒酸化をサイクリックボリタンメトリーにより検討した。固定されたジアフォラーゼがある程度の活性を持ち、溶液中のNADHを触媒酸化できることが明かとなった。 ○ポリピロール被覆マイクロアレー電極の導電率が、溶液のpH変化に対して速やかに、かつ再現性良く変化すること、それが、プロトン付加脱離平衡によるキャリア濃度変化によるものであることがわかった。pHセンサーとして利用できる。