2002 Fiscal Year Annual Research Report
非接触光導波路分光法の確立と基板界面上のタンパク質の解析
Project/Area Number |
01J09180
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Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
Principal Investigator |
藤田 恭子 東京農工大学, 大学院・工学研究科, 特別研究員(DC1)
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Keywords | 非接触 / 光導波路 / タンパク質 / 電極酸化還元 / 界面 / その場測定 / 吸収スペクトル |
Research Abstract |
基盤の種類に関わらず、界面に存在する分子について吸収スペクトル解析可能な非接触光導波路分光法をさらに発展させることを目的とした。まず、三角形の測定基盤を作成し、基板の長さ(サンプルの量)を変化させながらスペクトルに及ぼす影響について検討を行った。その結果、サンプル量と吸光度が比例することを確認でき、非接触測定による定量解析の可能性が示唆された。既に明らかにしている吸光度が導波路と基板との間の距離(gap厚)に依存する吸光度のgap厚依存性からも、非接触測定で得られる吸収スペクトル解析によって、基板上の定性的解析だけでなく、定量解析に利用可能であることを示した。 また、導波路上に作成する電気化学セルシステムを用い、電極界面に存在する分子の電子移動反応の解析についての検討を進めた。異なる種類の酸化還元活性分子を同一電極上に固定化し、電位印加に伴うスペクトル変化について非接触測定を行った。その結果、それぞれの分子の電極応答に基づく変化をリアルタイムで追跡することができた。さらに、これらの分子の固定化方法を変えて測定を行った結果、スペクトル強度や電極応答が変化することが観測されたことから、分子同士の相互作用や、吸着が起こる際の影響などについての解析も可能であることが示唆された。 さらに、入射光に偏光を用いて、導波路上に存在する分子の吸収モーメントについての解析を行った。導波路上に濃度の異なるメチレンブルー溶液をキャストし、これらの試料についてそれぞれ偏光測定による解析を行った。その結果、濃度の増加に伴いメチレンブルーのスタッキング数が増加することに基づくλmaxのシフトが観測された。さらに、高濃度の条件でキャストしたメチレンブルー分子のλmaxの吸収は、偏光角が90度で最大となり、0度で最小となった。これは、分子の長軸方向に平行な遷移モーメントを持つメチレンブルーが導波路に対し垂直に立って配向していることを示している。また、低濃度の条件でキャストしたメチレンブルー分子では逆の角度依存症を示し、スタッキング数の少ないメチレンブルー分子は導波路上に寝て配向していることが示唆された。このように、偏光を用いることで界面に存在する分子の配向についても簡便に検討可能であることを示した。
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Research Products
(4 results)
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[Publications] H.Ohno: "Optical waveguide spectrometry of acridine orange in monolayer and Langmuir-Blodgett film"Langmuir. 18. 1661-1665 (2002)
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[Publications] K.Fukuda: "Electron transfer reaction of cytochrome c at the electrode surface analyzed with non-contact optical waveguide spectroscopy"Electroanalysis. 14. 605-610 (2002)
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[Publications] K.Fujita: "Non-contact spectral analysis of cytochrome c on carbon electrode with optical waveguide spectroscopy"Electrochem. Commun. 5. 47-50 (2003)
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[Publications] K.Fujita: "Redox reaction of PEO-modified cytochrome c adsorbed on the electrode in ion conductive PEO matrix analyzed with non-contact optical waveguide spectroscopy"Polym. Advanced Technol.. (in press).