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2015 年度 実績報告書

非酵素型グルコースセンサーの開発

研究課題

研究課題/領域番号 26670010
研究機関東北大学

研究代表者

安齋 順一  東北大学, 薬学研究科(研究院), 教授 (40159520)

研究分担者 佐藤 勝彦  東北大学, 薬学研究科(研究院), 助教 (80400266)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
キーワードグルコースセンサー / フェニルボロン酸 / フェロセン
研究実績の概要

前年度に引き続きフェロセン修飾フェニルボロン酸誘導体の合成とその糖応答性について検討を行った。今年度は、新たな化学構造を有するフェロセン修飾フェニルボロン酸誘導体の設計と合成を行った。すなわち、アミノ安息香酸のアミノ基にフェロセンアルデヒドおよびブロモメチルフェニルボロン酸を結合させた。この物質の水溶液中での電気化学応答、チオール誘導体とした後に金電極へ単分子膜として固体化した際の修飾電極の応答、およびポリマーへ固定化して電極へポリマー薄膜として固定化した際の電極の応答を測定して、糖センサーとしての性能を評価した。この物質は、水溶液中でフェロセンに起因する可逆な酸化還元応答を示した。試料溶液にグルコースまたはフルクトースを添加すると、サイクリックボルタモグラム(CV)または微分パルスボルタモグラム(DPV)の応答電位および電流値が変化して、糖濃度の定量が可能であった。また、金電極表面にチオール誘導体を単分子膜として固定化した電極もフェロセンに起因する信号を示し、試料溶液中に糖を添加するとCVおよびDPVにおける電位および電流値に変化を示し、約1-30mMの糖を定量することが可能であった。なお、単分子膜修飾電極に固定化されたフェロセン修飾フェニルボロン酸を還元脱離反応に付して、表面密度を評価したところ1分子の占有面積は約1.1平方ナノメーターと計算され、密に充填された単分子膜を形成していることが示唆された。さらに、ポリアリルアミンの側鎖にこの物質を結合させて電極表面に薄膜とすると、電極が糖に同様な応答を示すことも明らかにした。以上のように、本年度はフェロセン修飾フェニルボロン酸誘導体を電極に修飾した非酵素型糖センサーの開発に成功した。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 謝辞記載あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Effect of poly(amine)s on the redox properties of carboxymethylcellulose and ferrocene-modified poly(amine) layer-by-layer films2016

    • 著者名/発表者名
      Yu Aikawa, Takumi Watanabe, Daichi Minaki, Shigehiro Takahashi, Baozhen Wang, Jun-ichi Anzai
    • 雑誌名

      Electroanalysis

      巻: 28 ページ: 327-333

    • DOI

      10.1002/elan.201500424

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Recent progress in lectin-based sensors2015

    • 著者名/発表者名
      Baozhen Wang, Jun-ichi Anzai
    • 雑誌名

      Materials

      巻: 8 ページ: 8590-8607

    • DOI

      10.3390/ma8031187

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Recent progress in HbA1c sensors: A review2015

    • 著者名/発表者名
      Baozhen Wang, Jun-ichi Anzai
    • 雑誌名

      Materials

      巻: 8 ページ: 1187-1203

    • DOI

      10.2290/ma8125478

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] フェロセン修飾ポリマー被覆電極の電気化学応答のpH依存性2016

    • 著者名/発表者名
      皆木大知、相川 優、高橋成周、安斉順一
    • 学会等名
      日本薬学会第136年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2016-03-28
  • [学会発表] フェロセン修飾フェニルボロン酸の糖応答性2016

    • 著者名/発表者名
      白石裕真、西山智弘、高橋成周、安斉順一
    • 学会等名
      日本薬学会第136年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2016-03-28
  • [学会発表] 多糖類/フェニルボロン酸修飾デンドリマー交互累積膜の糖応答性2016

    • 著者名/発表者名
      諏訪佳祐、安斉順一
    • 学会等名
      日本薬学会第136年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2016-03-28
  • [学会発表] Glucose-induced decomposition of multilayer film under physiological conditions2015

    • 著者名/発表者名
      Katsuhiko Sato, Eiichi Abe, Jun-ichi Anzai
    • 学会等名
      Pacifichem 2015
    • 発表場所
      ホノルル、アメリカ
    • 年月日
      2015-12-17
    • 国際学会
  • [学会発表] ボロン酸修飾デンドリマー/GOx累積膜の調製とフルクトース応答2015

    • 著者名/発表者名
      諏訪佳祐、佐藤勝彦、安斉順一
    • 学会等名
      第54回日本薬学会東北支部大会
    • 発表場所
      岩手医科大学
    • 年月日
      2015-09-26
  • [学会発表] フェニルボロン酸修飾ポリマーを用いた過酸化水素応答薄膜の調製2015

    • 著者名/発表者名
      淡路一真、佐藤勝彦、安斉順一
    • 学会等名
      第54回日本薬学会東北支部大会
    • 発表場所
      岩手医科大学
    • 年月日
      2015-09-26
  • [学会発表] ボロン酸含有累積膜のpHおよび糖に対するボロン酸含量の影響2015

    • 著者名/発表者名
      瀬野 大、佐藤勝彦、安斉順一
    • 学会等名
      第54回日本薬学会東北支部大会
    • 発表場所
      岩手医科大学
    • 年月日
      2015-09-26
  • [学会発表] カテコール色素/ボロン酸複合体の糖応答2015

    • 著者名/発表者名
      皆木大知、高橋成周、安斉順一
    • 学会等名
      第54回日本薬学会東北支部大会
    • 発表場所
      岩手医科大学
    • 年月日
      2015-09-26
  • [学会発表] フェロセン修飾フェニルボロン酸の各種ジオール類等への応答2015

    • 著者名/発表者名
      白石裕真、高橋成周、安斉順一
    • 学会等名
      第54回日本薬学会東北支部大会
    • 発表場所
      岩手医科大学
    • 年月日
      2015-09-26
  • [学会発表] フェロセン修飾フェニルボロン酸のグルコースおよびフルクトース応2015

    • 著者名/発表者名
      西山智弘、高橋成周、安斉順一
    • 学会等名
      第54回日本薬学会東北支部大会
    • 発表場所
      岩手医科大学
    • 年月日
      2015-09-26

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公開日: 2017-01-06  

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