単分子膜での分子認識により制御された電子移動反応に基づく化学センサー

基于单层分子识别控制的电子转移反应的化学传感器

基本信息

批准号：
10131216
负责人：
梅澤喜夫
金额：
$ 0.9万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

電極上に固定化したレセプター単分子膜上での目的物質の分子認識によるマーカー物質の膜透過性の開閉制御を,電気化学的に測定して目的物質の定性定量を行うイオンチャンネルセンサー(ICS)について以下の研究を行った.1) 分子間透過型カルボキシル基含有合成レセプターSAM修飾金電極を用いて,マーカーをFe(CN)_6^<4->としてプロトン化アミン存在下におけるサイクリックボルタモグラム(CV)を測定した研究では,三価アミンに対する検出下限は10^<-7>Mであり,一価・二価アミンに対し高い選択性を示した.またこれは,チオアミド基を有する誘導体がこれを介して金表面にSAM形成することを示した最初の報告でもある.一方,チオクト酸SAM修飾金電極を用いて,マーカーをRu(NH_3)_6^<3+>,抗凝血物質である多価陽イオンプロタミンを目的物質とした研究では,検出下限は0.5μg/mlであった.以上2つの研究より,ICSは多価/高親水性イオンの検出に適した手法であると示唆された.2) 分子内透過型 α-,β-,γ-シクロデキストリン誘導体(CD)SAM修飾吊下げ水銀電極を用いて,目的物質アダマンタノール(AD)がマーカーベンゾキノン(BQ)の還元に与える影響をCV測定により観測した.目的物質濃度の増加に伴い,マーカー還元反応速度はβ-,γ-CDでは減少したがα-CDでは減少しなかった.これは,ADがβ-,γ-CD内孔に入るがα-CDには入らないという以前の結果を考えると,ADのCD内孔へのサイズ選択的結合に基づきBQの還元反応が制御されたことを示している.3) ICSの理論 ICSの機構は当初直感的に理解されてきたが,今回ICSのCV応答に対してレセプター電極表面濃度を初めとする様々な実験値が与える影響を,電極上でのFrumkin効果やホスト-ゲスト錯形成を考慮して定量的に予測するシミュレーションモデルを確立した.

在离子通道传感器（ICS）上进行了以下研究，该研究通过分子识别固定在电极上的受体单层上的靶物质对标记物质的膜渗透性的开放和闭合控制，并通过电气固定的受体进行靶向物质进行质量定量。1） SAM修饰的金电极，标记为Fe（CN）_6^<4->和在存在质子化胺的情况下的环状伏安图（CV），三价胺的下限为10^<-7> m，表明单价和除分胺的高选择性。这也是第一个报告表明，具有硫酰胺基团的衍生物通过此形成了金表面。同时，在使用SAM修饰的金电极的研究中，标记为RU（NH_3）_6^<3+>和多元阳离子蛋白质的靶物质，检测下限为0.5μg/ml。从两项研究中，提出IC是一种合适的方法，用于检测多价/高度亲水性离子。2）使用α-，β-，β-，γ-，γ-环糊精（CD）SAM修饰的Mercury Electrode的分子内渗透类型，我们观察到Adamantanoloin（AdAmantanolove）的效应（ADAMANTANONOL（AD）），该汞的作用测量。随着靶物质浓度的增加，标记物还原反应速率在β-和γ-CD中降低，但在α-CD中不降低。这表明，基于AD与CD孔的尺寸选择性结合控制BQ的还原反应。3）ICS理论最初对IC的机制进行了直观的理解，但是我们已经建立了一个量化的模拟模型，该模拟模型可以预测各种实验值的影响，包括受体电极的表面浓度，对CV的响应，对IC的构建构成，并构成了IC的构造，并构成了frumim firumce and-frefum frumim the frum frum frum frum frum frum frum frum frum frum。