| 研究概要 |
本研究は,電解重合絶縁性ポリピロール膜の尿素センサーへの適用をさらに発展させ,様々な酵素を適用した際の電極特性の評価を統合的に解析することで,マイクロバイオセンサーや新規電気化学デバイスへ応用する基礎検討および新たな反応場の設計指針を確立することを目的とし遂行された.
昨年度までの検討で,酵素の固定化にポリイオンコンプレックス(PIC)を用い,絶縁性ポリピロールと組み合わせることにより高感度なバイオセンサーが作製できることを報告している.本年度は,1.この手法により作製される尿素センサーをベースとして,さらに多様な物質の測定に適用させることを目的とし,PIC中にウレアーゼとともに,酵素反応において尿素を生成するアルギナーゼを固定化したバイエンザイム型のアルギニンセンサーの作製,および酵素活性が重金属イオンに阻害される性質を利用した重金属イオンセンサーの作製について検討を行った.また,酵素固定化電極の高機能化を図るための基礎的検討として,2.同様に作製されるクレアチニンセンサーの応答特性の改善から示唆されるPICの分子ふるい能の変化に関し,電気化学的手法による検討を行った.これらの検討から,酵素固定化にPICを用い,電解重合絶縁膜と組み合わせることにより作製されたバイオセンサーの様々な測定物質への適用性が示された.また,PIC種を変えることにより様々な基質に対する高感度なセンサーの作製が可能であることが示され,新規バイオセンサーの作製に関する設計指針が得られた.さらにこの様にして作製されたバイオセンサーについてpH変化測定型の問題点である緩衝能依存性を排除するために,3.尿素センシングの新たな検出方式としてpHスタットを用いたフロー電流検出型への転換を検討した.これより,緩衝能に依存しない簡便で高感度な尿素センシングシステムの構築に関し,基礎的な指針を得た.
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