機能性有機色素LB膜による体液成分等各種科学成分のリアルタイムモニタ

現在,心電図や脳波は連続的に測定する方法が存在するが,体液成分などの化学物質の連続的かつリアルタイムの測定法は確立しておらずその実現が望まれている.特に,これらの成分の光学的測定法が確立すれば,リモートセンシングなどの分野で大きな貢献が期待される.われわれは,これまで,フェノールレッドやメロシアニン色素などの機能性有機色素をもちいた各種ガス・化学成分センサを開発してきた.本研究では,上記の機能性色素にくわえていくつかの色素を用いた光センサを試みた.試作した光化学センサの中でよい特性を得ることができたセンサが,ロ-ダミンB色素をドープさせた脂質LB膜を用いた光化学センサである.ロ-ダミンBは周囲の電界の大きさによって蛍光強度が変化するという特徴を有している.LB膜などの脂質膜に物質が吸着するとその膜電位が変化することはよく知られているが,ロ-ダミンB色素を膜中に含むことで,蛍光強度が変わることが期待できる.そこで,ロ-ダミンB色素を含むLB膜を作成し,その膜電位と蛍光強度の各種化学成分に対する変化の測定を試みた.本研究では,脂質としてアラキン酸を用いた.またLB膜の製膜性を高めるためロ-ダミンB色素に長鎖アルキル基を付加した誘導体を用いた.LB膜は,ITO電極上に累積され,センサとして使用された.体液成分としてはNaClと糖に対して応答があった.そして,蛍光強度と膜電位を同時に評価することによってこの二つの成分を識別して検出が可能であった.

現在,心電図や脳波は連続的に測定する方法が存在するが,体液成分などの化学物質の連続的かつリアルタイムの測定法は確立しておらずその実現が望まれている.特に,これらの成分の光学的測定法が確立すれば,リモートセンシングなどの分野で大きな貢献が期待される.われわれは,これまで,フェノールレッドやメロシアニン色素などの機能性有機色素をもちいた各種ガス・化学成分センサを開発してきた.本研究では,上記の機能性色素にくわえていくつかの色素を用いた光センサを試みた.試作した光化学センサの中でよい特性を得ることができたセンサが,ロ-ダミンB色素をドープさせた脂質LB膜を用いた光化学センサである.ロ-ダミンBは周囲の電界の大きさによって蛍光強度が変化するという特徴を有している.LB膜などの脂質膜に物質が吸着するとその膜電位が変化することはよく知られているが,ロ-ダミンB色素を膜中に含むことで,蛍光強度が変わることが期待できる.そこで,ロ-ダミンB色素を含むLB膜を作成し,その膜電位と蛍光強度の各種化学成分に対する変化の測定を試みた.本研究では,脂質としてアラキン酸を用いた.またLB膜の製膜性を高めるためロ-ダミンB色素に長鎖アルキル基を付加した誘導体を用いた.LB膜は,ITO電極上に累積され,センサとして使用された.体液成分としてはNaClと糖に対して応答があった.そして,蛍光強度と膜電位を同時に評価することによってこの二つの成分を識別して検出が可能であった.