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

• 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

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。

This study is aimed at developing a simple and rapid process for the detection of DMSO as a precursor to odor substances in semiconductor plants and foods. DMSO recognition enzymes, DMSO reduction enzymes from photosynthetic bacteria, BSA-GEL immobilization, GEL immobilization (GC) electrode immobilization enzyme membrane preparation The thickness of enzyme membrane is about 100 mM. The enzyme electrode can be used in the determination of DMSO in the concentration range of 0.1 ~ 6 mM. The optimum conditions for the determination of DMSO were: temperature 50℃, concentration 50μM, and concentration 1μM. In general, the activity of the enzyme is maintained for one week, and the activity of the enzyme is maintained for one month. In addition, the effects of the main harmful substances on the health of the people are also reduced. It is possible to determine the reproducibility of the sample by measuring the influence of the acid. In addition, the determination of tea, black tea, and other substances affected by the increase in the current and the determination of the content of other substances The standard addition method of DMSO is to confirm the presence of DMSO in the sample and determine the presence of DMSO in the sample.

项目成果

M.Abo et al.: "Amperometric dimethyl sulfoxide sensor using dimethyl sulfoxide reductase from Rhodobacter sphaeroides"Biosensors and Bioelectronics. (In press). (2003)

M.Abo 等人：“使用来自球形红杆菌的二甲亚砜还原酶的电流二甲亚砜传感器”生物传感器和生物电子学。

M.Abo et al.: "Construction of Enantioselective Sulfoxide sensor Using DMSO reductase"Analytical Science. 17. 1737-1740 (2001)

M.Abo 等人：“使用 DMSO 还原酶构建对映选择性亚硫酸盐传感器”分析科学。