導電性高分子・酵素修飾電極の電極近傍における電子伝達機構

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10650879
• Research Institution: Nagaoka University of Technology
• Principal Investigator: 宮内 信之助 長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (90018672)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山内 健 長岡技術科学大学, 工学部, 助手 (90262477)
• Keywords: バイオセンサー / グルコースセンシング / 導電性高分子 / 炭素繊維 / ドーパンント / ポリ(イソチアナフテン)

Research Abstract

電子伝達機構を究明するために、前年度同様安定した大きな検出電流を得ることを目的とした。1つの方法として電極面積を大きくすることも重要であると考えた。電極として炭素繊維織布を比較対照として用いた。この電極においても、導電性高分子同様、その導電は共役π電子によって伝達される。ただし、この系では2次元で電子伝達される。ここではカーボン表面を酸素プラズマ処理することによって官能基を導入し、その表面に沢山の酵素を固定化した。その結果60μg/cm^2を越えるグルコースオキシダーゼ(GOD)を導入することが出来、高密度のGODを持つセンサーを作製することが出来た。これを用いるとグルコースに対し60μA以上の大きい検出電流を得ることが出来た。この結果、検出電流が膜表面積に大きく依存していることを確認した。一方、ドーパントの影響を除くために、ドーパントフリーのセンサーを作製した。すなわち、イソチアナフテンと[1-(2-カルボキシエチル)ピロール]とを9:1で共重合することによって、ドーパントフリーの導電性高分子を作製し、この導電体にGODを固定化しセンサを作製した。ドーパントフリーのセンサーでは、再現性の良い検出電流を得ることが出来た。これを用いて厚さに関して検討したが、検出電流は厚さに対して、極大値を持つことを認めた。

Research Products

• [Publications] 宮内 信之助他: "酸素プラズマ処理により表面修飾した炭素繊維のグルコースセンサへの応用"電気学会論文誌E. 119-E. 538-543 (1999)
• [Publications] S.Miyauchi et.al.: "Glucose-sensing characteristics of conducting polyner bound with glucose oxidase"Synthetic Metals. 102. 1320 (1999)