分子刷り込み型センサ開発にかかわる電極表面修飾の基礎技術の確立

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09555265
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 高木 誠 九州大学, 工学部, 教授 (90037739)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田崎 正人 熊本工業大学, 工学部, 助教授 (40112304) ; 中村 成夫 九州大学, 工学部, 助手 (00264078) ; 中野 幸二 九州大学, 工学部, 助教授 (10180324)
• Keywords: 分子刷り込み / センサ / 金電極 / 分子認識 / 高分子膜

Research Abstract

前年度に検討した金電極表面の高分子修飾法を用いて、引き続き高分子修飾電極を作成し、評価した。まず金電極表面をビス(4-ビニルベンジル)ジスルフィドで修飾し、これを足がかりにしてポリマー鎖を伸長させた。ポリマーはアクリル酸とアクリルアミドの共重合体で検討した。高分子修飾した電極を用いて、酸化還元マーカーであるフェリ/フェロシアン化カリウムのサイクリックボルタモグラムを測定したところ、波形に大きな変化が生じ、電極表面が高分子で被覆されていることが示唆された。しかし、洗浄や時間の経過にしたがって波形が大きく作用され、再現性に問題があった。
次にポリマーをアクリル酸とビニルフェロセンの共重合体に変え、電極表面に修飾されたフェロセン自身のサイクリックボルタモグラムを測定した。フェロセン由来のピークは確認できたが、これも毎回同じような修飾をすることが困難であり、掃引を繰り返すうちに波形の乱れが生じる。またジスルフィド修飾を行わずに電極表面で重合を行ったところ、それでもフェロセン由来のピークが見られた。これはジスルフィドを介さない、高分子の物理的吸着によるものと思われ、この方法による電極修飾の障害となっている。
また、高分子合成を先に行い、後から電極に修飾する方法として、4-ビニルベンジルイソチウロニウムを含むポリマーを合成した。このポリマーはイソチウロニウム基をアルカリ加水分解することによって、チオール基に変換することが可能であり、金電極を修飾することが容易になると思われる。