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バイオLCオシレータの開発

生物LC振荡器的开发

基本信息

批准号：
21656211
负责人：
早出広司
金额：
$ 1.92万
依托单位：
Tokyo University of Agriculture and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2010
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では新しいバイオセンサー原理であるバイオLCオシレータを提案することを目的としている。本年度は分子認識素子としてグルコース脱水素酵素(GDH)を用いた。同酵素が電極との直接電子移動が可能であることに注目し、ナノメートルサイズの粒子から構成されるケッチェンブラックを用いた酵素電極をアノードとした酵素燃料電池を構築し、この酵素電池をバリキャップダイオード(VCD)に接続することで、起電力に基づきVCDのキャパシタンスが変化し、VCDのキャパシタンスによって発振する電波の周波数が変化するLCオシレータを設計した。その結果、グルコース濃度の増加とともに、酵素燃料電池の起電力が増加し、その結果、VCDのキャパシタンスが減少、これに伴い発振周波数の増加が観察された。さらに試料中のグルコース濃度と受信部側での送信されてくる電波の周波数の相関を観察したところ、グルコース濃度の増加とともに、周波数が増加し、受信する周波数に基づき、グルコース濃度を計測できることが示された。この結果は、本研究で提案しているバイオLCオシレータの原理が検証されたばかりでなく、これまでに報告のない外部の電源・エネルギ源を必要とせず、血液中のグルコースによって起動、測定、さらに送信する自立型のワイヤレスグルコースセンサ開発の可能性を示している。本研究の成果は、今後の医療機器開発に新しい知見を与えるばかりでなく、全く新しいバイオデバイスの原理を提唱するものである。

This study is based on the principle of innovation and innovation. This year's molecular recognition of the enzyme GDH The direct electron movement of the same enzyme electrode is possible. The particle structure of the same enzyme electrode is possible. The enzyme fuel cell is constructed. The enzyme cell is connected to the VCD. The basic VCD is changed. The frequency of the radio waves in the VCD is changed from the frequency of the VCD to the frequency of the VCD. As a result, an increase in cell concentration, an increase in the starting power of the enzyme fuel cell, a decrease in VCD, and an increase in the number of vibration cycles were observed. The correlation between the number of cycles of the radio wave in the sample and the number of cycles of the radio wave in the receiver side was observed. The correlation between the number of cycles of the radio wave and the number of cycles of the radio wave in the receiver side was observed. The results of this study suggest that the principle of LC conversion is verified, that external power sources are necessary for reporting, and that the possibility of self-supporting cell development in blood is demonstrated. The results of this study will provide new insights into the future development of medical devices and the principles of new technologies.