バイオアフィニティを利用する多機能バイオセンシングシステムの開発

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10557006
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: 清水 宣明 金沢大学, 工学部, 教授 (50019634)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高木 厚司 九州大学, 医学部, 助手 (30243934) ; 川西 琢也 金沢大学, 自然科学研究科, 助教授 (80234087) ; 林良 茂 金沢大学, 工学部, 教授 (60019750) ; 中村 静夫 石川県工業試験場, 化学食品部, 専門研究員 ; 大村 裕 九州大学, 名誉教授 (30019517)
• Keywords: バイオセンサ / 微小透析 / 固定化電極 / アセチルコリン / アセチルコリンエステラーゼ / コリンオキシダーゼ / 生体関連物質 / 酵素

Research Abstract

微小透析バイオセンサの開発とアセチルコリン(ACh)の測定:本研究で開発した微小透析バイオセンサは(1)膜の破損や劣化がない限り,常に新鮮な酵素を供給することにより繰り返し測定することが可能である.(2)注入する酵素を変えることで1つのセンサに多様性を持たせ,複数個の生体関連物質を定量することが可能である.(3)同一の物理的構造を有するセンサを使用するため,酵素溶液の調整に注意すれば固定化電極と異なり,センサ毎の検量線を作製する必要がないなどの特徴がある.この微小透析バイオセンサ内に酵素アセチルコリンエステラーゼ(AChE)およびコリンオキシダーゼ(ChOx)を50mMをトリス・塩酸緩衝溶液に溶解し各100U/mlの混合酵素溶液としたものを充填した.透析膜チューブの分子量cut-offは5000なので,高分子である酵素は透析膜チューブ内から流出することはない.試料液中に存在する基質AChは膜チューブ内に容易に拡散・流入する.このAChは酵素AChEによってコリン(Ch)と酢酸に分解され,ChはChOxによって過酸化水素とBetaineに分解される.この過酸化水素は白金作用電極に550mVの電圧を加えることにより容易に酸化され,この酸化電球を測定することで,生成した過酸化水素濃度が測定できる.すなわち過酸化水素濃度はAChE,ChOx活性やACh濃度に依存するので,酸化電流値を測定することでこれらの濃度測定が可能となる.本電極では1μM〜1mMの濃度範囲においてAChの酸化電流値に直線性がみられた.またACh以外にグルコース,ラクテート,グルタミン酸およびこれらの酸化酵素の阻害物質の測定も可能である.

Research Products

• [Publications] Hayashi,Y.: "Kinetics of sorption and permeation of water in glassy polyimide"J. Membrane Sci.. 156. 11-16 (1999)
• [Publications] Hossain,M.J.: "Enzymatic activity of chromobacterium viscosum lipase in AOT/Tween85 mixedreverse micellar system"J. Chem. Tech. Biotechnol.. 74. 423-428 (1999)