Development of non-enzymatic biosensors using track-etched membrane electrodes

使用径迹蚀刻膜电极开发非酶生物传感器

• 批准号: 22K05172
• 负责人: 水口 仁志
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: The University of Tokushima
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K05172/
• 关键词: トラックエッチドメンブレン; バイオセンサ; 酵素; 電極触媒; 生体関連物質; 尿酸; アセチレンブラック; アミノエタンチオール

本研究は，非酵素型の微粒子触媒とトラックエッチ膜フィルター電極システムを組み合わせて，安価で長期安定性に優れ，かつ目的の分子に対する選択性を有するバイオセンサの開発を目的としている。本年度は，まず，尿酸に対する優れた活性を示すアセチレンブラック微粒子で修飾したトラックエッチ膜フィルター電極の作製方法について検討した。アセチレンブラックは，水に分散させたのちに，上澄み液を当該フィルター電極へろ過するように通すことで導入した。アセチレンブラックは複数個の微粒子が融着した複雑な凝集構造をもつ。これによりフィルターを目詰まりさせることなく，また，フィルター電極から脱落することなくフィルター電極上に導入することができた。この電極は尿酸に対する優れた検出感度を持つ電極となる。一方，尿酸に対する選択性を確保するために，本研究では，トラックエッチ膜フィルター電極を積層させた構造を採用した。すなわち，尿酸の検出において妨害となるL-アスコルビン酸を効率よく電解除去できるフィルター電極を，上記のアセチレンブラック修飾型電極の上流に配置する。ここでは，トラックエッチ膜フィルターに金をスパッタリングし，さらに表面をアミノエタンチオールで修飾した電極を作製した。この電極は中性条件でL-アスコルビン酸に対して優れた活性を示した。本研究では，これらの電極を積層させて電極システムとし，フロースルー型の電解セルに搭載した。その結果，L-アスコルビン酸を電解除去しつつ，尿酸を高感度に検出できる，非酵素型センサの構築に成功した。この成果は，今後の非酵素型触媒を用いるバイオセンサの重要なモデルケースとなるものである。

In this study, non-enzymatic microparticle catalysts were used to optimize the long-term stability and selectivity of target molecules for the purpose of development. This year, we will discuss the preparation method of uric acid electrode. The water is dispersed and the supernatant is introduced into the water. A plurality of fine particles are fused together to form a complex aggregation structure. The first step is to open the door and open the door. The electrode is sensitive to uric acid. In order to ensure the selectivity of uric acid, the structure of electrode layer was adopted in this study. The up-flow configuration of modified electrode is described above. The surface of the film was modified by the electrode. The electrode is neutral and the acid is active. In this study, the electrode layer was formed by the electrode system and the electrolyte system was installed. As a result, L-3 - 4 - 4 - 5 - 4 - 5 - 5 - 6 - 5 - 6 - 5 - 5 - 6 - 5 - 6 - 6 - 5 - 6 - 6- The results of this research show that in the future, the use of non-enzymatic catalysts is very important.

项目成果

トラックエッチ膜フィルター電極を積層させた非酵素型センサによる尿酸の高感度検出

使用具有层压径迹蚀刻膜过滤电极的非酶传感器对尿酸进行高灵敏度检测

• 发表时间: 2022
• 作者: 藤木 壮磨;大石 昌嗣;高柳 俊夫;Zhan Jun-De;Yeh Min-Hsin;水口 仁志
• 通讯作者: 水口 仁志

A flow-based enzyme-free biosensor fabricated using track-etched membrane electrodes: Selective and sensitive detection of uric acid

• DOI: 10.1016/j.snb.2023.133588
• 发表时间: 2023-02
• 期刊: Sensors and Actuators B: Chemical
• 作者: H. Mizuguchi;Soma Fujiki;Takaki Shibata;Masatsugu Oishi;Masamitsu Iiyama;T. Takayanagi;Yu-Chi Lin;Min-Hsin Yeh

トラックエッチ膜フィルター電極を用いるフロースルー型バイオセンサ

使用径迹蚀刻膜过滤电极的流通式生物传感器

• 发表时间: 2022
• 作者: 藤木 壮磨;大石 昌嗣;高柳 俊夫;Zhan Jun-De;Yeh Min-Hsin;水口 仁志;水口仁志
• 通讯作者: 水口仁志

国立台湾科技大学(その他の国・地域 台湾)

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