DMSOセンサーの開発とその食品分析、環境分析への応用

DMSO传感器的研制及其在食品分析和环境分析中的应用

基本信息

批准号：
13760083
负责人：
安保充
金额：
$ 1.28万
依托单位：
The University of Tokyo
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

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13760083/
关键词：
DMSO sensor DMSO reductase amperometric sensor DMSO 食品分析センサー

项目摘要

本研究では、半導体工場の排水中に含まれるDMSOや、食品中に悪臭物質の前駆体として存在するDMSOを、簡便迅速に検出するためのDMSOセンサーの開発を行った。DMSO識別の素子として、光合成細菌由来のDMSO還元酵素を用い、BSA-グルタルアルデヒド固定化により、グラッシーカーボン(GC)電極に固定化酵素膜を作成した。酵素膜の厚さは、約100マイクロメートルで、この酵素電極を用いたアンペロメトリックセンサーにより、測定濃度範囲0.1〜6mMのDMSOの測定が可能であった。さらに、最適条件を検討した結果、測定温度50℃、メディエーター濃度50μMで、1μMのDMSOの濃度変化を検出することができた。また、本センサーは、通常の作製方法では、1週間程度しか活性を保持できないが、ボランジメチルアミンコンプレックスでシッフ塩基の還元処理を行うことにより、その活性を1ヶ月以上保持させることに成功した。一方、実際のサンプルへの応用では、主要な妨害物質である酸素の影響を軽減するため、サンプル中にグルコースオキシダーゼ-カタラーゼ系を添加した。このことによって酸素の影響を受けない再現性の良い測定が可能となった。さらに、具体的にはウーロン茶、紅茶、ビールなどの測定を試みたが、その他の夾雑物質の影響によりバックグランド電流が上昇し、マイクロモルレベルの測定には至らなかった。しかしながら、DMSOの標準添加法による応答は見られているため、DMSOがsub mMオーダーで含まれる実試料であれば、十分測定可能なセンサーであることを確認できた。

在这项研究中，我们开发了一个DMSO传感器，用于快速简便地检测半导体工厂中的废水中包含的DMSO和DMSO作为食物中不导剂的前体。作为DMSO鉴定的装置，使用光合细菌衍生的DMSO还原酶用于固定BSA-Glutaralaldehyde，以在玻璃碳（GC）电极上形成固定的酶膜。酶膜的厚度约为100微米，DMSO使用该酶电极使用安培传感器能够测量0.1至6 mm的测量浓度范围。此外，由于检查了最佳条件，因此可以在50°C的测得温度下检测DMSO浓度为1μM的变化，而介体浓度为50μm。此外，尽管在通常的制造方法下，传感器只能保留大约一周的活动，但它通过使用硼andim甲胺复合物对Schiff碱进行还原处理，在一个月以上保持了超过一个月的活动。另一方面，在实际样品中，将葡萄糖氧化酶 - 催化酶系统添加到样品中，以减少氧的影响，这是一种主要的阻塞材料。这使得可以执行不受氧气影响的可复制测量值。此外，尝试了对Oolong茶，红茶，啤酒等的特定测量，但是由于其他污染物的影响，背景电流增加，并且没有达到微摩尔水平。但是，由于已经观察到了标准添加方法的响应，因此可以证实，如果DMSO是亚MM阶的真实样品，则可以测量传感器。