環境汚染有機ハロゲン化合物の高感度・迅速・簡易計測システムの開発

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11305060
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 今任 稔彦 九州大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50117066)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 城之園 恵子 九州大学, 大学院・工学研究科, 助手 (20260713) ; 正留 隆 有明高専, 物質工学科, 助教授 (30190341) ; 浅野 泰一 有明高専, 一般化学科, 教授 (80311108) ; 丹羽 修 NTT, 基礎研究所, 環境分析グループ長
• Keywords: 有機ハロゲン化合物 / 表面プラズモン共鳴センサ / 高感度計測 / 簡易計測

Research Abstract

環境汚染成分である有機ハロゲン化合物を高感度に、また迅速簡便に測定する計測システムの開発を目的とし、表面プラズモン共鳴(SPR)現象を利用するセンサシステムを開発している。本年度得られて成果は下記の通りである。
(1)センサ感応膜の検討
有機ハロゲン化合物の分子認識素子としての抗体を作成した。また、この抗体をセンサ感応膜である金薄膜に高密度に固定化するために、金親和性のあるペプチドを生合成した。580μg/mLのペプチド水溶液をセンサ素子表面に流入させたところ、0.03度の角度変化を示し、ペプチドが金表面に0.3ng/mm^2程度固定されたことが分かった。また、これに更に電解質溶液を流通させても角度変化がないことから、固定化が極めて安定であることが分かった。
チオール基とアミノ基を両末端に持つアルカンをセンサ金表面に自己組織化単分子膜を作成し、これに粒子径400nmの金コロイド溶液を流入させ、0.005度の角度変化を示し、金コロイドが安定に吸着することを確認した。
(2)センサの簡便化のためのマッチングオイル代替高分子膜の開発
従来、SPRセンサではプリズムと感応膜の金薄膜の間にマッチングオイルが必要であるが、簡便化のためにこれに代わる高分子膜を開発した。すなわち、プリズムと同じ屈折率を持つ可塑化ポリ塩化ビニル膜を種々検討し、フタル酸ジオクチルとリン酸トリオクチルの1:1混合溶液で可塑化したポリ塩化ビニル膜を適していることを見いだした。
(3)ポータブル型表面プラズモンセンサの試作
センサのポータブル化のために、小型の表面プラズモンセンサを試作した。

Research Products

• [Publications] S.Wakida: "A dditive-Salt Effect on Low Detection Limit and Slope Sensitivity in Response of Potassium-and Sodium-Selective Neutral Carrier Based Electrodes and Their Liquid-Membrane Based Ion-Sensitive Field-Effect Transistor"Analytical Sciences. 15巻. 47-51 (1999)
• [Publications] T.Masadome: "Determination of Sulfate Ion by Potentiometric Back-Titration Using sodium tetrakis (4-fluorophenyl) borate as a Titrant-Sensitive Electrode"Talanta. 48巻. 669-673 (1999)
• [Publications] H.Hachiya: "Continuous Monitoring For Cyanide Ion In Waste-Water With a Galvanic Hydrogen Cyanide Sensor Using a Purge System"Talanta. 48巻. 997-1004 (1999)
• [Publications] K.Takahashi: "Voltammetric Response of γ-irradiated Poly (N-vinylcaprolactam) Modified Graphite Elctrode to Catechol and Ascorbic Acid"Analytical Sciences. 15巻. 181-184 (1999)
• [Publications] Y.Iwasaki: "Electrochemical reaction of Fe(CN)_6^<3-/4-> on gold electrodes analyzed by surface plasmon resonance"Surface Science. 427/428巻. 195-198 (1999)
• [Publications] Z.Liu: "NADH and glutamate on-line sensors using Os-gel HRP/GC electrodes moditied with NADH oxidase and glutamate dehydrogenase"Biosensors & Bioelectronics. 14巻. 631-638 (1999)