2013 Fiscal Year Annual Research Report
ＵＶ‐ＬＥＤ励起蛍光法と代謝酵素を組合せた、超高感度な蛍光式匂い成分モニタリング
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23300068
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
三林 浩二 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 教授 (40307236)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
荒川 貴博 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 講師 (50409637)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | UV-LED / 匂い / 高感度 / 選択性 |
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| Research Abstract |
本課題の目的は、匂い情報つまり揮発性化学情報について、匂い成分の認識素子として酵素群を用い、その電子受容体の蛍光特性の変化を調べ、高感度に匂い成分を計測可能なセンサシステムを構築することである。25年度には、これまでの蛍光検出系において、さらに光源系の最適系を導入し、また低濃度複合標準ガス発生装置を用いて、匂い成分の高感度計測でのセンサ特性を評価した。
光学系の高度化において、これまで自家蛍光の少ない高分子材料PMEHを独自に合成し、酵素の固定化に用い、また自作の洗浄システムを光ファイバ先端に取り付け、酵素反応に不可欠な酸化型ＮＡＤ溶液の循環システムを組み込むことで、匂い成分をノイズの低いレベルで、かつ連続的に測定することを可能とした。25年度ではさらに高輝度なＵＶ-ＬＥＤ光源装置として深紫外LEDランプ＆モジュールを導入し、センサデバイスの更なる高感度化を測った。また開発したセンサシステムでは、ppb（10億分の１）より低いガス濃度の測定が可能であることから、ｐｐｔ（1兆分の１）レベルで匂い成分を発生できる装置として「低濃度複合標準ガス発生装置」を用い、開発した高感度匂いセンサの特性評価などを調べた。その結果、シックハウス症候群を誘発するホルムアルデヒドガスを対象ガスとして調べたところ、低濃度検出限界：750ｐｐｔにてホルムアルデヒドガスを連続的に測定できることに成功した。またガス計測に用いた酵素はホルムアルデヒドを特異的に触媒することから、既存の無機材料のガスセンサに対して極めて高いガス選択性を示した。なお本センサはバイオセンサ技術を利用していることから、湿度の影響やキャリアガス成分のノイズを受けない特徴が確認された。さらに認識素子として用いる各種脱水素酵素を用いることで、エタノールやアセトアルデヒドなどの多様な匂い成分の計測が可能であった。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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