二官能性チオール分子修飾電極によるメディエーター型バイオセンサ

使用双功能硫醇分子修饰电极的介体型生物传感器

基本信息

批准号：
07855095
负责人：
中野幸二
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Kyushu University
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：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

分子修飾電極とその化学計測への応用という立場から,長鎖アルカンチオール類による自己組織化単分子膜(Self-Assembling Monolayer,SAM)について研究してきた。本研究では、活性エステル型二官能性物質による酵素固定化、および交流測定型酵素センサへの応用について検討した。本研究で用いた二官能性物質は、末端に導入した活性エステル基の反応により、SAM表面を二次的に修飾できる特徴を持っている。固定化の対象は一級アミノ基を持つ各種の機能分子に限られるが、反応は水溶液中、室温下でも定量的に起こるので、生体成分のように不安定な物質にも適用できる。ここでは、酵素(アラニンアミノトランスフェラーゼ,ALT)の固定化を行い、調製した酵素電極の電気化学特性を検討した。その結果、酵素反応に伴って電極の交流特性が変化することを見い出した。ALTは、L-アラニンと2-ケトグルタル酸とを基質とし両者のアミノ基転移反応の解媒作用を示すが、ALT修飾電極は基質の濃度増加に応じて電極インピーダンスが低下する応答を示した。この応答は、2-ケトグルタル酸については10^<-3>Mレベルであるものの、L-アラニンについては10^<-6>Mレベルとごく低濃度から見られ、高感度なL-アラニンセンサとしての可能性を示すことができた。今日までに多種多様なバイオセンサが報告されてきた。しかし、L-アラニンセンサについては報告例はごく限られている。また、SAM修飾電極と交流測定を組み合わせたタイプのセンサは我々のオリジナルであり他に類例を見ない。なおL-アラニンは、近年注目されている“うま味"の基本成分であり、本系は“うま味センサ"としての応用が期待できることを付け加えておく。

从分子修饰的电极的角度及其在化学测量中的应用中，我们使用长链烷烃研究了自组装单层（自组装单层，SAM）。在这项研究中，我们使用活性酯型韧性物质及其在交替型酶传感器上的应用研究了酶固定化。这项研究中使用的杂种材料具有以下特征：SAM表面可以通过在末端引入的活性酯基的反应来修饰。固定靶标仅限于与原代氨基基团的各种功能分子，但是该反应在水溶液中，即使在室温下也会发生，并且可以应用于生物成分等不稳定物质。在这里，将酶（丙氨酸氨基转移酶，ALT）固定，并检查了制备的酶电的电化学特性。结果，发现电极的交替电流特性随酶反应而变化。尽管ALT使用L-丙氨酸和2-酮戊二酸作为底物，但它在L-丙氨酸和2-酮戊二酸之间表现出跨亚米诺基团反应的中介作用，但ALT修饰的电极响应电极障碍的降低，因为底物的浓度增加。对于2-酮戊二酸，在非常低的浓度为10^<-3> m的情况下可以看出这种反应，但对于L-丙氨酸的水平非常低，表明高度敏感的L-丙氨酸传感器的潜力。迄今为止，已经报道了各种各样的生物传感器。但是，只有少数报道的L-丙氨酸传感器的例子。此外，结合了SAM修饰的电极和AC测量的传感器类型是我们的原始，并且是无与伦比的。应该补充的是，L-丙氨酸是近年来引起关注的“鲜味”的基本组成部分，并且可以预期该系统将被用作“鲜味的传感器”。