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複数の酵素を固定した電極を用いるバイオセンサーの創成

研究課題

研究課題/領域番号 10555305
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 工業物理化学
研究機関大阪大学

研究代表者

桑畑 進  大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (40186565)

研究分担者 米山 宏  大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80029082)
研究期間 (年度) 1998 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
4,900千円 (直接経費: 4,900千円)
1999年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
1998年度: 3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
キーワードバイオセンサー / コレステロールセンサー / 尿酸センサー / コレステロールオキシダーゼ / ウリカーゼ / 電子メディエーター / 人工二分子膜 / 自己集合単分子膜 / コレストロールエステラーゼ / コレステロールエステラーゼ
研究概要

(1)コレステロールオキシダーゼおよびコレステロールエステラーゼを固定したバイオセンサー
金電極表面にアミノエタンチオールを化学吸着させて、その自己集合単分子膜を形成させた。それへ、グルタルアルデヒドを架橋剤に用いて、コレステロールおよびコレステロールエステラーゼを固定した電極を作製した。この電極を、デンシメディエーターとしてチオニンを溶解した電解液に入れ、OV vs. SCEの電位を印加した状態で、電解液に遊離のコレステロールおるいは各種のコレステロールエステルを添加すると、その量に応じて酸化電流が観測された。そして、酸化電流から遊離のコレステロールおよびコレステロールエステルの各々の濃度が正確に求める方法論を確立し、実用的なコレステロールセンサーを作製することに成功した。
(2)ウリカーゼ複合酵素を固定したバイオセンサー
(1)と同じ手法でウリカーゼ(尿酸酸化酵素)も固定できることを見出し、電子メディエーターを電解液に溶解させた方法に加えて、レドックス高分子を酵素とともに電極に固定することによっても尿酸の濃度を正確に求めることのできるバイオセンサーとなることを明らかにした。さらに、金電極表面にアルカンチオールの自己集合単分子膜を形成し、それへ、リン脂質を融合した人工二分子膜を形成し、その膜に膜タンパクであるウリカーゼを電子メディエーターとともに固定する方法も確立した。この場合、尿酸以外の物質(例えばアスコルビン酸)には全く応答しない、極めて基質選択制の高いバイオセンサーとなり、実用的な意義は極めて高いものである。

報告書

(3件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (13件)

  • [文献書誌] Susumu Kuwabata: "Preparation and properties of amperometric uric acid sensors"Sensors and Actuators B. 52. 72-77 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takahiro Nakaminami: "Amperometric determination of total cholestrol at gold electrodes covalently modified with cholestrol oxidase and cholestrol esterase with use of thionin as an electron mediator"Analytical Chemistry. 71(5). 1068-1076 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takahiro Nakaminami: "Uricase-catalyzed oxidation of uric acid usin an artificial electron acceptor and fabrication of amperometric uric acid sensors with use of a redox ladder polymer"Analytical Chemistry. 71(10). 1928-1934 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takahiro Nakaminami: "A biomimetic phospholipid/alkanethiolate bilayer immobilizing uricase and an electron mediator on on an Au electrode for amperometire determination of uric acid"Analytical Chemistry. 71(19). 4278-4283 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Susumu Kuwabata, Takahiro Nakaminami, Shin-ichiro Ito and Hiroshi Yoneyama: "Preparation and properties of amperometric uric acid sensors"Sens. Actuators, B. B52(1-2). 72-77 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takahiro Nakaminami, Shin-ichiro Ito Susumu Kuwabata and Hiroshi Yoneyama: "Amperometric determination of total cholesterol at gold electrodes covalently modified with cholesterol oxidase and cholesterol esterase with use of thionin as an electron mediator"Anal. Chem. 71(5). 1068-1076 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takahiro Nakaminami, Shin-ichiro Ito, Susumu Kuwabata and Hiroshi Yoneyama: "Uricase-catalyzed oxidation of uric acid using an artificial electron acceptor and fabrication of amperometric uric acid sensors with use of a redox ladder polymer"Anal. Chem.. 71(10). 1928-1934 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takahiro Nakaminami, Shin-ichiro Ito, Susumu Kuwabata and Hiroshi Yoneyama: "A biomimetic phospholipid/alkanethiolate bilayer immobilizing uricase and an electron mediator on an Au electrode for amperometric determination of uric acid"Anal. Chem.. 71(19). 4278-4283 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takahiro Nakaminami: "Amperometric determination of total cholesterol at gold electrodes covalently modified with cholesterol oxidase and cholesterol esterase with use of thionin as an electron mediator"Analytical Chemistry. 71(5). 1068-1076 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Takahiro Nakaminami: "Uricase-catalyzed oxidation of uric acid using an artificial electron acceptor and fabrication of amperometric uric acid sensors with use of a redox ladder polymer"Analytical Chemistry. 71(10). 1928-1934 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Takahiro Nakaminami: "A biomimetic phospholipid/alkanethiolate bilayer immobilizing uricase and an electron mediator on an Au electrode for amperometirc determination of uric acid"Analytical Chemistry. 71(19). 4278-4283 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Susumu Kuwabata: "Preparation and properties of amperometric uric acid sensors" Sensors and Actuators B. 52. 72-77 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Takahiro Nakaminami: "Amperometric determination of total cholesterol at gold electrodes covalently modified with cholesterol oxidase and cholesterol esterase with use of thionin as an electron mediator" Analytical Chemistry. (印刷中). (1999)

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      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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