| 研究概要 |
Fe,Mn,Zn,Ni等の遷移金属からなる,複合金属酸化物薄膜の電気抵抗,もしくは磁化の温度依存性を利用した自動生体物質識別システムを開発した.本研究で明らかになったことを以下に示す.
・真空蒸着法を用いてFe-Mn-Ni系複合金属酸化物薄膜(半導体)を作製し、その電気抵抗がサーミスタに匹敵する温度係数を有することを確認した。
・スパッタリング法を用いてFe-Mn-Zn系複合金属酸化物薄膜(磁性体)を作製し、その磁化が温度依存性を有することを確認した。
・上記の薄膜の電気および磁化特性は,酵素の触媒作用に伴う数kJ/mol程度のエンタルピー変化量に十 分対応できる感度を有することを確認した.
・これらの薄膜と交付された「生体物質自動操作ユニツト」を用いて自動生体物質識別装置を構成し,実際に 酵素(ウレアーゼ,グルコースオキシターゼ等)による基質(D-グルコース,尿素等)の濃度定量実験をおこなったところ,出力(パルス状出力波形のピーク値)が各基質の濃度に直線的に比例することが分かった. 特に,尿素に関しては1.67×10^<-4>mol/l程度の高分解能を示した.また,各酵素反応の応答波形はそれぞれ立ち上がり時間などが異なっており(濃度の異なる同一の酵素反応においては相似形を示す),複数混合 された状態においても,出力波形の形状からそれぞれを識別できることが確認された.
・Fe-Mn-Zn 系複合金属酸化物薄膜をセンサに用いたシステムは,薄膜状磁性体の焦性磁気効果を利用したものであり,他に類を見ない新しい原理で動作する.このシステムでは,感温部と計測部が磁気的に結合して動作するため,システムのハンドリングの著しい向上が期待できる.
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