1999 Fiscal Year Annual Research Report
高分子精密合成法を駆使した高機能バイオエレクトロニクス素子の創成
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11750686
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| Research Institution | Japan Advanced Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
横山 憲二 北陸先端科学技術大学院大学, 材料科学研究科, 助教授 (80242121)
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| Keywords | イニファーター重合 / レドックス活性高分子 / バイオセンサー / フェロセン / 電気化学デバイス |
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| Research Abstract |
我々はこれまでにイニファーター重合法を用い、電極表面上でレドックス活性高分子の合成およびその修飾電極の電気化学的特性評価を行ってきた。電極表面にイニファーター分子を修飾する方法としては、イニファーター化ポリスチレンを電極表面に塗布する物理的修飾法を用いてきた。しかし、イオンが透過しない膜を形成し、電気化学的可逆性に乏しかった。また、共有結合で電極に修飾されているわけではないので、電気化学的応答の安定性に問題があった。そこで本研究では、セルフアセンブリモノレイヤー(SAM)法により、金電極表面にイニファーターの単分子層を形成させ、イニファーター重合法により金電極表面でレドックス活性高分子の合成を行った。さらに、その電気化学的特性評価を行った。
N,N-ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウムとp-クロロメチル安息香酸を反応させ、カルボキシル基を有するイニファーターを調製した。一方、蒸着した金電極にシステアミンを用い、アミノ基を導入した。次にイニファーターのカルボキシル基とこのアミノ基をPyBOPを用いて縮合反応させ、イニファーターを金電極に修飾した。次に、金表面に修飾したイニファーターを用いて、ビニルフェロセンと両親媒性のジエチルアクリルアミドを熱により共重合させ、電極表面をレドックス活性高分子で修飾した。
作製したレドックス活性高分子修飾電極のキャラクタリゼーションをサイクリックボルタンメトリーで行ったところ、数回の掃引の後、安定した電気化学応答が得られた。ビニルフェロセンの仕込み比が高いほど大きな電流値が得られたが、安定な電気化学応答を得るまでの時間はより長くかかった。また、重合時間が長いほど高い電流値が得られた。このことから、重合時間が長いほど高分子量のレドックス活性高分子修飾電極ができたと考えられる。
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