非接触光導波路分光法の確立と基板界面上のタンパク質の解析

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導波路測定において、入射光に偏光を用いることによる分子の配向解析をさらに発展させることを目的とした。DNA塩基対からなるLB膜中に導入したアクリジンオレンジ分子の存在状態について解析を行った。その結果、縦方向のTM偏光と横方向のTE偏光を用いた場合で、その吸光度は大きく異なった。赤外域の内部反射測定法であるATR法で用いられる分子の傾きを算出する式から、アクリジンオレンジがDNAの膜に対して約30°傾いた状態で存在していることが示唆された。さらに、メチレンブルー水溶液が導波路上で風乾していく間に生じる配向、および会合状態についてリアルタイムでの追跡を行った。その結果、メチレンブルー水溶液中の分子は風乾が進むにしたがい、徐々に会合次数を上げながら導波路上に立った状態となり、会合が生じなかった分子は寝た状態で導波路上に残ることがスペクトル変化から示された。さらに、導波路上に作成する電気化学セルシステムを用いて、電気化学で汎用される金電極上に存在する分子の電極応答について検討を行った。金電極の表面の性質を変える、あるいは分子の固定化方法として、広く研究が行われているチオール分子を用いたSAM修飾電極表面に、代表的な電子伝達タンパク質であるチトクロムc (cyt.c)を固定化して解析を行った。その結果、固定化されたcyt.cの電子移動に基づくスペクトル変化が安定に観測され、さらに得られた吸光度変化から酸化還元電位を算出することができた。このようにして算出された酸化還元電位は、同時に得られたCV測定の結果とよく一致した。非接触光導波路分光法を用いた電気化学応答解析により、電極上の分子の電極応答に関する情報を得ることが可能であることを示した。