1999 Fiscal Year Annual Research Report

ダイヤモンド電極における酵素の電気化学反応の解析とセンサーへの応用

Research Project

Project/Area Number	11750709
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	立間徹東京大学, 大学院・工学系研究科, 講師 (90242247)
Keywords	導電性ダイヤモンド / 酵素電極 / ペルオキシダーゼ / ヘムペプチド / 直接電子移動 / 酵素モデル / 過酸化水素センサ / バイオセンサ
Research Abstract	ホウ素をドープしたダイヤモンドは、化学的に安定で、バックグラウンド電流が低く、電位窓が広いという特徴を持つ。本研究では、このようなダイヤモンド電極の特徴を活かし、ペルオキシダーゼなどの酸化還元酵素や、そのモデル物質であるヘムペプチドと電極との電子授受を行わせ、熱力学的、および速度論的に評価することを目的とした。まず、ペルオキシダーゼの活性中心と同様の構造を持つヘムペプチドをペルオキシダーゼモデル物質として用いた。電極としては、作製したままの状態の水素終端ダイヤモンド電極と、それを酸素プラズマ処理したものを用いた。こられの電極にヘムペプチドを吸着させた後、+0.15Vvs.Ag/AgClの電位における過酸化水素に対する還元電流応答を調べたところ、いずれの電極においても応答が得られたことから、ダイヤモンド電極からヘムペプチドへの直接電子移動が可能であることがわかった。また、吸着特性に関しては酸素プラズマ処理をしたものの方が優れていることがわかった。これは表面に導入された酸素含有官能基のためであると考えられる。また、酸素プラズマ処理したダイヤモンド電極を、エッジ面のパイロリティックグラファイト(EOPG)やグラッシーカーボン電極と比較したところ、ダイヤモンド電極はグラッシーカーボンよりも優れ、EOPGとほぼ同程度の電子移動特性を持つことがわかった。ダイヤモンド電極がEOPGよりバックグラウンド電流や電位窓に関して優れた特性を持っていることを考慮すると、ダイヤモンド電極はヘムペプチドとの電子移動を行うための優れた電極であると結論できる。

Research Products

(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] 立間徹: "Selective Control of Sensitivity to imidazole Derivatives of Interference-Based Biosensors by Use of a Phase Transition Gel"Chemical Communications. 1999. 2395-2396 (1999)
[Publications] 野津英男: "Introduction of Oxygen-Containing Functional Groups onto Diamond Electrode Surfaces by Oxygen Plasma and Anodic Polarization"Electrochemical and Solid-State Letters. 2. 522-524 (1999)
[Publications] 立間徹: "Multichannel Quartz Crystal Microbalance"Analytical Chemistry. 71. 3632-3636 (1999)
[Publications] 立間徹: "Electrochemically Induced Mass Transfer and Rheological Changes of Nafion Coatings Fully Loaded with [Os(bpy)3]2_+"Jounal of Electroanalytical Chemistry. 469. 34-42 (1999)
[Publications] 立間徹: "Remote Bleaching of Methylene Blue by UV-Irradiate TiO2 in the Gas Phase"The Journal of Physical Chemistry B. 103. 8033-8035 (1999)
[Publications] 立間徹: "Microstructured TiO2 Templates for the Preparation of Size-Controlled Bryopsis Protoplasts as Cell Models"Advanced Materials. (印刷中). (2000)

1999 Fiscal Year Annual Research Report

ダイヤモンド電極における酵素の電気化学反応の解析とセンサーへの応用

Principal Investigator

立間 徹 東京大学, 大学院・工学系研究科, 講師 (90242247)

Research Products

[Publications] 立間 徹: "Selective Control of Sensitivity to imidazole Derivatives of Interference-Based Biosensors by Use of a Phase Transition Gel"Chemical Communications. 1999. 2395-2396 (1999)

[Publications] 野津 英男: "Introduction of Oxygen-Containing Functional Groups onto Diamond Electrode Surfaces by Oxygen Plasma and Anodic Polarization"Electrochemical and Solid-State Letters. 2. 522-524 (1999)

[Publications] 立間 徹: "Multichannel Quartz Crystal Microbalance"Analytical Chemistry. 71. 3632-3636 (1999)

[Publications] 立間 徹: "Electrochemically Induced Mass Transfer and Rheological Changes of Nafion Coatings Fully Loaded with [Os(bpy)3]2_+"Jounal of Electroanalytical Chemistry. 469. 34-42 (1999)

[Publications] 立間 徹: "Remote Bleaching of Methylene Blue by UV-Irradiate TiO2 in the Gas Phase"The Journal of Physical Chemistry B. 103. 8033-8035 (1999)

[Publications] 立間 徹: "Microstructured TiO2 Templates for the Preparation of Size-Controlled Bryopsis Protoplasts as Cell Models"Advanced Materials. (印刷中). (2000)

立間徹東京大学, 大学院・工学系研究科, 講師 (90242247)

[Publications] 立間徹: "Selective Control of Sensitivity to imidazole Derivatives of Interference-Based Biosensors by Use of a Phase Transition Gel"Chemical Communications. 1999. 2395-2396 (1999)

[Publications] 野津英男: "Introduction of Oxygen-Containing Functional Groups onto Diamond Electrode Surfaces by Oxygen Plasma and Anodic Polarization"Electrochemical and Solid-State Letters. 2. 522-524 (1999)

[Publications] 立間徹: "Multichannel Quartz Crystal Microbalance"Analytical Chemistry. 71. 3632-3636 (1999)

[Publications] 立間徹: "Electrochemically Induced Mass Transfer and Rheological Changes of Nafion Coatings Fully Loaded with [Os(bpy)3]2_+"Jounal of Electroanalytical Chemistry. 469. 34-42 (1999)

[Publications] 立間徹: "Remote Bleaching of Methylene Blue by UV-Irradiate TiO2 in the Gas Phase"The Journal of Physical Chemistry B. 103. 8033-8035 (1999)

[Publications] 立間徹: "Microstructured TiO2 Templates for the Preparation of Size-Controlled Bryopsis Protoplasts as Cell Models"Advanced Materials. (印刷中). (2000)