| 研究実績の概要 |
１）高感度細菌検出器の開発
前年度までの研究により細菌選択性を有する鋳型膜の作製には成功した。ただし，細菌の検出においては，これまでは水晶振動子を用いる他，適当な手段がなかった。水晶振動子を用いる定量はデバイスが振動に弱く，また，ディスポーザブルとなるチップのコストも大きいことから実用性には乏しい。このため，他の定量法を検討した。検討の結果，細菌をITO電極デバイス上で乾燥させることにより細菌の内膜に存在するユビキノンが容易に観測できることが分かった。このキノンは全ての細菌が有している物質であり極めて汎用性の高いマーカ物質であるが，これまでは有機溶媒による抽出を経たのちHPLCでの定量しか適当な方法がなかった。今回，この研究で初めて，ITO電極上での熱乾燥によりユビキノンを疎水的に電極に移動・吸着させることが極めて簡単に可能となった。ユビキノンはほとんど全ての細菌で観測可能であったので，この方法により細菌の簡易な定量が可能となった。
また，ホルマザン色素による細菌の電気化学定量も検討した。この方法は細菌がその細胞内においてテトラゾリウム塩（MTT）をホルマザンにまで還元することを利用している。MTTは生きた細菌においてのみ還元されるので，食中毒細菌や病原菌の定量に特に適している。還元時間は１時間と極めて迅速な定量が可能であった。大腸菌，緑膿菌，サルモネラ，黄色ブドウ球菌について検討したところ，生成したフォルマザンはITO電極デバイス上に強吸着し良好な酸化還元挙動を示した。この方法では500～1,000,000細菌／mLの範囲で定量が可能であった。実際に，植物工場で使用された養肥液の定量を行ったところ，培養法(30,000細菌／mL)と良い一致（29,000細菌／mL）が見られた。
以上の結果より，開発した２手法は，鋳型膜センサの検出機構として十分に利用可能なことが分かった。
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