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有機単分子膜修飾ゲートFETを用いたアミノ酸のオンラインキラル識別センサの構築

利用有机单层修饰栅极FET构建氨基酸在线手性识别传感器

基本信息

批准号：
05J00500
负责人：
松永真理子
金额：
$ 1.73万
依托单位：
Waseda University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2007
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05J00500/
关键词：
自己組織化単分子膜電界効果トランジスタアミノ酸バイオセンサキラルセンサ電気化学分子認識キラル認識キラルセンサ銅錯体キラル識別配位子交換反応 FET サイクリックボルタンメトリーキラル配位子交換

项目摘要

「有機単分子膜修飾ゲート電界効果トランジスタ(FET)を用いたアミノ酸のオンラインキラル識別センサの構築」に向けて、単分子膜修飾電極上で進行するキラル識別現象のFETによる検出と、FET検出用キラル識別界面を研究した。FETゲート表面のアミノ酸修飾法としてゲートSiO_2表面にAu薄膜を真空蒸着し、チオール系のアミノ酸を自己組織化させる方法を選択した。AuとSiO_2との密着層にTiを利用した場合、溶液中での測定に際して、ゲートに電流がリークする様子が観測され、それによりAu薄膜が脱着するという問題が認められた。そこで、Tiの代わりにAuと高い親和性を示すチオール基を末端に有し、絶縁膜としてリーク電流を防ぎうる3-メルカプトトリエトキシシランを利用し、溶液中での安定に動作するMOSFETの作成に成功した。また、この開発したFETを用いて「アラニンと"ゲート表面に単分子膜として固定したホモシステイン"との相互作用」およぴ「アラニンとホモシステインとCu(II)とでキラル選択的に進行するCu錯体形成反応」に伴うゲート電極表面の電荷量変化を、ゲート表面の電位変化としてFETによる検出を試みた。その結果、アラニンのキラリティーにより異なるFET応答が得られ、さらにCu(II)を添加するとその応答が安定するという結果が得られた。この成果はFETを用いたキラル検出に成功した数少ない例となる。一方、キラル識別能を有することが知られている人血清アルブミンをDisuccinimidyl suberateを架橋剤として固定したITO電極を用いて、トリプトファン添加に伴う電極表面電位変化を測定したところ、トリプトファンのキラリティーによって異なる電位応答が得られ、新たなFETマイクロキラルセンサの認識界面となりうることが示唆された。

"Organic single molecular film modified electrode field effect transistor (FET) in the use of acid and color recognition system construction," single molecular film modified electrode field effect transistor (FET) in the use of color recognition phenomenon FET in the use of color recognition interface research. The method of acid modification of FET surface is selected by vacuum evaporation of Au thin film on SiO_2 surface, and the method of acid self-organization of FET surface is selected. In the case of Au SiO_2 and Ti adhesion layer, the measurement of Au current in solution is very difficult. The MOSFET was successfully fabricated by using Ti and Au as the substrate with high affinity, insulating film and current protection. The FET is used to detect the interaction between the molecular film on the surface of the FET and the potential on the surface of the FET. As a result, the FET response is stable, and the Cu(II) response is stable. The result is that the FET can be used in a variety of ways. A square, square