2015 Fiscal Year Annual Research Report
高分子ゲルの膨潤をシグナル増幅の原理とする糖センシングナノ粒子の開発
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25410141
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| Research Institution | University of Toyama |
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Principal Investigator |
遠田 浩司 富山大学, 大学院理工学研究部(工学), 教授 (60212065)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | オプティカルセンサー / 血糖値 / グルコースレセプター / ビスベンゾボロキソール / 高分子架橋点 / ポリマー膨潤 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高分子ゲルの膨潤をシグナル増幅の原理とする糖センシングフィルムの開発を目的とし，平成27年度はグルコースに対し高い認識能を有するビスベンゾボロキソールレセプターとレセプター感受性アゾ色素に重合性官能基を導入し、これらと種々の単官能性モノマーを共重合することにより，レセプター/色素複合体を架橋点とするセミ相互侵入構造のハイドロゲルを構築し，グルコースに対する吸収スペクトル応答の評価を行った。
1.セミ相互侵入構造を有するグルコースセンシングフィルムの構築：我々が開発したグルコースに対し高い認識能を有するビスベンゾボロキソールレセプターに重合性官能基であるアクリル酸を導入し，これとアクリルアミド，ジメチルアクリルアミド等の単官能モノマーと共重合することによりレセプター共重合ポリマーフィルムを構築した。このフィルムに重合性官能基を導入したレセプター感受性アゾ色素と単官能モノマーを含浸させ熱重合することにより，レセプター/色素複合体を架橋点とするセミ相互侵入構造を持つセンシングフィルムを構築した。
2.センシングフィルムのグルコースに対する応答評価：試作したセンシングフィルムはグルコース濃度変化に対して可逆的に膨潤・収縮し，グルコース濃度1 mM～100 mMの範囲で極めて大きな吸光度応答を示した。グルコース濃度を0 mMから100 mMにジャンプさせた際のセンシングフィルムの426nmにおける吸光度変化は約40％であり，これはハイドロゲル表面に同じレセプター/色素を固定化したフィルムに比べ20倍以上大きいものであった。この結果は，高分子ゲルの膨潤によるシグナル増幅が有効に機能したことを示している。
3.近赤外吸収レセプター感受性色素の開発：レセプターとの錯形成により、最大吸収波長が620nmから800nmへと大きくシフトするazaBODIPY色素を設計，合成した。
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