2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of multicolor saccharide sensor array and its application for multi-target sensing systems
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15K05526
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| Research Institution | Kitami Institute of Technology |
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Principal Investigator |
兼清 泰正 北見工業大学, 工学部, 准教授 (40435748)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
青木 寛 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 主任研究員 (00392580)
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| Project Period (FY) |
2015-10-21 – 2018-03-31
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| Keywords | センサ / 次亜塩素酸 / コンドロイチン硫酸 / アルブミン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
様々な化合物に対する応答機能の創出を行った。具体的には、次亜塩素酸のような活性酸素種や、アルブミン、コンドロイチン硫酸といった生体高分子を対象として用いた。
次亜塩素酸応答性薄膜を作製するために、印刷スライドグラス上にアクリルアミドと架橋剤および重合開始剤から成るモノマー溶液を滴下し、紫外線照射により重合を行った。得られた薄膜を種々の濃度の次亜塩素酸水溶液に浸漬した後、カチオン性色素で着色を行ったところ、次亜塩素酸濃度の増大とともに着色が進行していった。また、アクリルアミドの代わりにヒドロキシエチルアクリルアミドを用いたところ、アクリルアミドの場合よりも高濃度の次亜塩素酸に応答して着色を生じることがわかった。一方、ジメチルアクリルアミドを用いて製膜を行った場合は、次亜塩素酸に応答した着色はほとんど見られなかった。さらに、アミノ基やボロン酸基を薄膜中に導入し、カチオン性色素に加えてアニオン性色素を着色に用いると、様々な色調変化パターンが生じた。
生体高分子応答性薄膜は、アミノ基を含むモノマーを用いて同様の手法により作製した。この薄膜を生体高分子水溶液に浸漬し、引き続いて色素水溶液に浸漬したところ、生体高分子濃度の増大とともに様々な色調変化が現れた。すなわち、カチオン性色素を用いた場合は無色から着色状態へ変化し、アニオン性色素を用いた場合は逆に着色状態から無色へと変化した。
以上の結果から、目的に応じた官能基を薄膜に導入し、種々の色素と組み合わせて用いることにより、様々な化合物に対して幅広い濃度領域で多彩な色調変化を示すセンサーを作製可能であることが明らかになった。
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