シアン計測用バイオセンサーの開発

青色测量生物传感器的开发

基本信息

批准号：
08780496
负责人：
池袋一典
金额：
$ 0.7万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

酸素電極上に微生物固定化膜を装置することにより、微生物の呼吸活性を測定することが可能である。シアンは猛毒であり、生物の呼吸を阻害する。従ってシアンの添加によって微生物の呼吸活性が阻害され、その結果微生物膜上で消費される酸素量が減少し溶存酸素量が増加する。この溶存酸素量の変化を酸素電極で測定することによってシアンの計測が可能となる。本研究は将来、河川においてのオンライン計測に応用できる微生物センサーの開発を目的とした。1.分子認識素子として用いる微生物の選択グルコースを栄養源として最も呼吸活性が高く、かつシアンに対する応答の高い微生物の選択を行った結果、パン酵母であるSaccharomyces cerevisiaeがセンサーの分子認識素子として適当であった。2.センサーの形状の検討電極型、フロー型、リアクター型などの形状のものを作成しセンサーの特性を比較検討した結果、センサーの応答の安定性の面からリアクター型が最適であると考えられた。3.測定の最適条件の検討、特性の評価測定の最適条件を調べたところ、流速4.5ml/min、温度30℃、グルコース濃度150mg/lであった。この最適条件において同様にシアン化カリウム濃度0.0〜1.0ppm溶液の電流値変化を調べたところ、0.04〜1.0ppm(0.60〜15μM)の範囲で応答が確認された。またセンサーは固定化後9日間シアンに対して安定な応答を示した。4.共存物質の影響金属イオン、塩化物イオン、硫化物イオンなどの河川水中に存在する様々な物質がセンサーの応答に与える影響を検討した結果、河川水中の濃度では影響はあまりないことが明らかになった。5.構築したセンサーの河川水への適用構築したセンサーを用いて実際に6カ所の河川水のシアン濃度を測定した結果、十分シアンが測定できることが確認できた。

通过在氧电极上安装微生物固定膜，可以测量微生物的呼吸活动。氰化物具有剧毒，会抑制生物的呼吸。因此，氰化物的添加抑制了微生物的呼吸活动，导致微生物膜上消耗的氧量减少，溶解氧量增加。可以通过使用氧电极测量溶解氧量的变化来测量青色。这项研究的目的是开发一种未来可应用于河流在线测量的微生物传感器。 1.用作分子识别元件的微生物的选择通过选择以葡萄糖为营养物的呼吸活性最高且对氰化物反应最高的微生物，我们发现面包酵母酿酒酵母适合作为分子识别元件。传感器元件有。 2. 检查传感器的形状通过创建电极型、流动型和反应器型等形状的传感器并比较它们的特性，我们发现反应器型在传感器响应的稳定性方面是最佳的。塔。 3. 最佳测量条件的研究和特性评价当我们研究最佳测量条件时，我们发现流量为4.5ml/min，温度为30℃，葡萄糖浓度为150mg/l。在这些最佳条件下同样地调查氰化钾浓度0.0～1.0ppm溶液的电流值变化，结果确认到在0.04～1.0ppm(0.60～15μM)的范围内有响应。该传感器在固定后 9 天内还表现出对氰化物的稳定响应。 4. 共存物质的影响在检查了河水中存在的各种物质，如金属离子、氯离子和硫离子对传感器响应的影响后，很明显，河水中的浓度对传感器响应没有太大影响。就变成了。 5.构建的传感器在河水中的应用通过使用构建的传感器实际测量六个地点的河水中的氰化物浓度，证实可以充分测量氰化物。