分子認識機能界面とセンシング

分子识别功能接口与传感

基本信息

批准号：
09237106
负责人：
谷口功
金额：
$ 48.96万
依托单位：
Kumamoto University
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：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、新しいセンシング機能界面の創製を目指して、1)制御無機・有機複合化界面の創製、2)酵素モデル構造性金属錯体等を用いた生体機能界面の構築、3)無機固体界面を用いたガスセンサ機能界面の構築、などの研究を進め、以下のような研究成果を得た。1.制御無機・有機複合化界面での分子認識機能の発現に関して、シトクロムcの電気化学応答に対する明確な界面構造依存性を2-、4-ピリジンチオール(2-PySH、4-PySH)、2-ピリミジンチオール(2-PymSH)等を用いて示し、その界面構造や吸着分子のピリジン窒素のpKaは変化などをSTM測定および表面赤外分光測定から明らかにした。4-PySHの金(100)面上での吸着構造やアントラキノン部位を持つアルキルチオールの金電極上へ吸着挙動を明らかにした。2.生体機能界面の創製と応用において、ヘムエリトリン酵素機能を有する多電子移動型のルテニウムニ核錯体の電極上への固定化に成功し、その特性を明らかにした。また、2-PymSH修飾金電極上では銅タンパク質であるアズリンの速い電子移動反応を観測した。電気化学顕微鏡を用いて単一細胞および細胞膜の機能を明らかにすると共に自己集合的に電極上にパターニングした酵素等のイメージングに成功した。3.高選択制・無機固体型センサ機能界面の創製に関して、半導体型ガスセンサの高感度化のため酸化スズゾル粒子の分散性を制御してメソポア構造の制御によりセンサ感度を一桁向上できた。また、100ppmレベルの二酸化炭素測定用の高耐湿性・低温動作機能を持つ固体電解質型ガスセンサを開発し選択性発現のための界面構造を明らかにすると共に高機能化のメカニズムを示した。これらの研究は、いずれも新しい機能材料・機能素子創出の基礎の確立に大きく寄与する世界をリードする研究である。

在这项研究中，为了创建新的传感功能界面，我们进行了研究，例如1）创建受控的无机/有机复合物接口，2）使用酶模型结构金属复合物，以及3）使用无机固体接口，并获得以下研究结果，建立气体传感器功能界面。 1。关于在受控的无机/有机复杂界面上分子识别函数的表达，使用2-，4-吡啶甲醇（2-Pysh，4-pysh），2-二吡啶二硫醇（2-Pymsh）等在Face and Face of Face and Fack and cons的结构和MOLEC的界面和s的变化，从而证明了细胞色素c的电化学响应的独特界面结构依赖于clance of flance of Face and Fack and sude flanca的界面和p.通过STM测量和表面红外光谱揭示了吡啶氮。揭示了4-PYSH的金（100）表面上的吸附结构以及烷基硫醇在金电极上用蒽醌部分的吸附行为。 2。在生物学功能界面的创建和应用中，我们成功地固定了多电体转移型ruthenium核复合物，其在电极上具有Hemeerythrin酶功能，并阐明了其性能。此外，在2-PYMSH修饰的金电极上观察到了铜蛋白（铜蛋白）的快速电子转移反应。使用电化学显微镜揭示了单细胞和细胞膜的功能，并成功地执行了酶和其他在电极上模式的自组装的成像。 3。关于高度选择性的无机固态传感器功能界面，为了提高半导体气体传感器的灵敏度，可以控制锡氧化物SOL颗粒的分散性，并且可以控制中孔结构以提高传感器灵敏度。此外，开发了具有较高水分耐药性和低温工作功能的固体电解质气体传感器，用于100 ppm水平的二氧化碳测量值，揭示了选择性的界面结构，并显示了改善功能的机制。所有这些研究都是世界领先的研究，为建立创建新的功能材料和功能元素的基础做出了巨大贡献。