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本研究では、まず第一に金属クラスターの合成および評価を実施した。この金属クラスターの構成物質には電気化学的・光化学的に高活性なるルテニウム錯体を用いた。このルテニウム錯体に銅選択結合性の高いトリペプチドである(Glycine-Glycine-Histidine ; Gly-Gly-His)を導入した分子を新規合成した。本分子をセンサ表面に修飾することで、銅を光・電気化学的な手法により高感度かつ高選択的にセンシング可能となると推測される。本年度までにルテニウムビピリジン(Ru-bpy)錯体およびGly-Gly-His導入Ru錯体の合成までが完了している。Ru-bpy錯体はペプチドを導入可能な部位を有する必要があるため、ビピリジンにカルボキシル基を導入したものを合成した。その後Gly-Gly-Hisをルテニウム錯体に導入した。現在までに合成スキームの確立と精製された目的物の評価を行っている。Ru-bpy錯体特有の酸化還元応答を得ており、現在は一定電位を印可した際の光電気化学的応答を確認している。また、このRu-bpy錯体にチオール基を有するシステインを導入することで、金電極などの表面に自己組織化による本分子の直接導入を可能とするべく実験検討中である。
また、酵素センサの機能性向上に向けて、簡便に電極表面の機能性感応膜の作製が可能な電解重合法とゲル法を利用したセンサの開発を実施した。電解重合モノマー(ピロール)に酵素-電極間の電子移動を円滑に媒介可能なオスミウム錯体をメディエータとして導入した。この目的は、このモノマーを利用することで、電極表面にメディエータの導入が可能となるだけでなく、同時に酵素を導入することもできることにある。現在までに、オスミウム錯体導入ピロール修飾グルコースセンサの作製および評価を完了した。その結果として、グルコースの良好な検出および定量結果を得た。
電極表面に金属イオンを集積すべく、高い金属イオン捕集能を有するイミノジ酢酸樹脂を炭素ペースト内に練りこんだ電極の作製を行った。測定対象イオンを環境規制対象元素である鉛に設定した。測定時に問題となる妨害を抑制するために、鉛の両性イオンの性質を利用したマスキング法を開発した。その結果、妨害イオンが共存する試料中の100μg kg^<-1>の鉛を選択的に定量することが出来た。
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