ペロブスカイト系複合酸化物薄膜を用いたアンモニア脱離型反応の計測システム

• 研究課題/領域番号: 07215268
• 研究種目: 重点領域研究
• 配分区分: 補助金
• 研究機関: 九州工業大学
• 研究代表者: 加藤 安彦 九州工業大学, 工学部, 教授 (90039040)
• 研究分担者: 柿本 幸司 九州工業大学, 工学部, 助手 (00117300) ; 野上 暁一 九州工業大学, 工学部, 教授 (00039116)
• 研究期間 (年度): 1995
• 研究課題ステータス: 完了 (1995年度)
• 配分額: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円); 1995年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
• キーワード: ペロブスカイト系薄膜電極 / バイオセンサ / 尿素センサ / ピエゾエレクトリックセンサ

研究概要

本年度は、ペロブスカイト系複合酸化物薄膜電極のアンモニア類似分子、低分子アミン類に対する選択性を昨年度につづいて検討し、高濃度のアミンが共存しない限り選択性が保たれることが再確認された。また、NAD(H)あるいはNADP(H)を消費もしくは生成する酵素反応と電極を組み合わせた検出系を構築し、測定可能であることも確認した。
計測システムの計測精度を向上させるためには、電極の形状や大きさ、チタン酸バリウム以外のペロブスカイト系薄膜の探索、セルの形状や容量の検討などが不可欠の研究課題であるが、無視できない重要な要素と考えられるのは、システム作動液成分の挙動である。そこで、電極のアンモニア濃度に対する応答として観測される増加過渡電流値の大きさとシステム作動液の緩衝剤成分(18種)との関係を詳細に検討した。その結果、
1)双イオン性分子であるグッド緩衝剤を用いたバッファーが極めて良好な電極応答性を示すこと。
2)同じグッドバッファーでも緩衝作用を示す許容PH範囲内で、できるだけ手低いpHに調整したバッファーが増加過渡電流値を大きくすること。例えば、HEPESバッファーではpH6.8〜8.2が許容pH範囲であるが、pH6.8に調整したHEPESブッファーを用いることが、高精度の測定を可能にすることが判った。このことは、薄膜電極と作動液の関係であり、システムには固定化酵素も組み込まれているので、バッファーのpH値の選択は酵素の至適pH値をも考慮して決定すべきであることは当然である。