人工シデロフォアを利用した高感度・高効率微生物デバイスの開発

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昨年度より引き続き,人工シデロフォア鉄錯体を修飾したQCM基板,磁性微粒子の開発を行った.更に本年度は従来のヒドロキサム酸型人工シデロフォアに加え,大腸菌が産出するカテコール型天然シデロフォアを模倣した人工シデロフォア鉄錯体の合成を行い,その基板への修飾と大腸菌の吸着挙動に関する測定も行った.結果としては,カテコール型人工シデロフォア鉄錯体を修飾した基板では,有意な大腸菌の吸着挙動は観測できなかった.この原因としてはヒドロキサム酸型人工シデロフォアに対し,カテコール型の人工シデロフォアはその鉄錯体が高い負電荷(3-)を有し,静電反撥等の寄与を無視できなくなること,更には大腸菌自体の高い運動性により,基板吸着が阻害されることなどが挙げられる.この結果を元に,人工シデロフォア錯体の基板への修飾方法に検討を加えた.またQCM以外の検出法を検討するために,人工シデロフォア錯体を修飾した石英基板を用い,エバネッセント場を利用した分光法による微生物検出を試みた.結果としては現在のシステムでのQCM感度に比べて1桁高い感度での測定が可能であった.これにより目的とする微生物検出レベル(実用化レベル)に,あと2桁程度まで迫ることができた.更に磁性微粒子により濃縮した微生物を検出するための手段として,蛍光性ナノ微粒子(CdS)表面への人工シデロフォア鉄錯体の修飾を行った.人工シデロフォア錯体をAu基板への修飾法と同様の方法により,別途合成したCdSナノ微粒子上へ化学修飾することができた.