タンパク質ハイブリッド固定化電極を利用した新しいセンサー技術の開発

使用蛋白质混合固定电极开发新传感器技术

基本信息

  • 批准号:
    13750767
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.34万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
  • 财政年份:
    2001
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2001 至 2002
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

マルチバイオセンサーや非水溶媒中で機能する新しいバイオセンサーの設計の基礎知見となり得る、タンパク質/高分子電解質積層電極の作成条件について検討を行った。積層電極は簡便、かつナノメートルオーダーでの膜厚の制御が可能な交互吸着法を用いて作成した。これまでに積層が困難であると言われていたチトクロムc(cyt.c)を用いて検討を行い、交互吸着法の汎用性の拡大を目指した。まず分子量分布の狭い高分子電解質を用いて検討を行った結果、cyt.cの積層は実現できなかったものの、タンパク質の積層に最適な高分子電解質の分子量が存在することを初めて明らかにした。またタンパク質の積層に汎用されている強電解質の高分子電解質を用いて静電相互作用を形成させた場合には、cyt.cとの相互作用が強すぎるためにcyt.cが脱離してしまい、積層は困難であった。そこで、弱電解質の高分子電解質を用い、さらにはcyt.cと共有結合を形成させることで、cyt.cの積層の可能性を見出した。以上の結果から、高分子電解質の分子量、及び相互作用の様式をタンパク質に応じて適切に選択することで、様々な種類のタンパク質積層電極の作成が可能であり、本研究で得られた知見は新しいタンパク質を基にしたセンサーの構築につながるものと考えられる。またバイオセンサーの構築に必要な基礎知見を得ることを目的として、高分子薄膜で被覆した電極のイオン透過性についても電気化学的な手法を用いて検討を行った。その結果、薄膜調整に用いる高分子の電荷密度及び膨潤度がイオン透過特性に大きく影響を及ぼすことを明らかにした。このことより、高分子の電荷密度を変化させることで、目的に応じた膨潤度及び透過性を有する薄膜の調整が可能であることが示唆された。
Basic knowledge of the design of the electrolyte/polymer electrolyte multilayer electrode was obtained and discussed. The multilayer electrode is easy to manufacture and can be controlled by the cross-adsorption method. This is the first time that the method has been used in the field of chemical engineering. The molecular weight distribution of polymer electrolyte was studied. The results showed that the molecular weight distribution of polymer electrolyte was optimal. In the case where the interaction between the strong electrolyte and the polymer electrolyte is strong, the cyt.c is difficult to separate from the strong electrolyte and the polymer electrolyte. The possibility of polymer electrolyte with weak electrolyte and cyt.c co-bonding has been revealed. These results indicate that it is possible to fabricate polymer electrolyte multilayer electrodes based on molecular weight and interaction formula. The basic knowledge necessary for the construction of a polymer film is obtained, and the polymer film is coated with a transparent electrode. As a result, the charge density and swelling of the polymer used in the film adjustment are greatly affected by the change in the transmission characteristics. The charge density of the polymer can be adjusted by adjusting the swelling and permeability of the film.

项目成果

期刊论文数量(1)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Fumiyo Kurusu, Hiroyuki Ohno, Mitsuhiro Kaneko, Yukio Nagasaki, Kazunori Kataoka: "Functionalization of Gold Electrode Surface with Heterobifunctional Poly(ethylene oxide)s having both Mercapto and Aldehyde Groups"Polymers for Advanced Technologies. 14. 2
Fumiyo Kurusu、Hiroyuki Ohno、Mitsuhiro Kaneko、Yukio Nagasaki、Kazunori Kataoka:“具有巯基和醛基的异双功能聚环氧乙烷对金电极表面进行功能化”,用于先进技术的聚合物。
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来栖 史代其他文献

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    $ 1.34万
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