Development of Biosensing Method Using Electrochemical AC Impedance Measurement

使用电化学交流阻抗测量的生物传感方法的开发

基本信息

  • 批准号:
    13650884
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.11万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    2001
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2001 至 2002
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Cyclic voltammetry and electrochemical AC impedance measurements were made by using a glassy carbon electrode in electrolyte solution (pH 7) containing electron mediator and glucose oxidase. The electron mediators used in this study were ferrocenecarboxylic acid and osmium bipyridine complex. In case of using the electrolyte solution containing the electron mediator alone, impedance plots gave linear relation with a slope angle of 45^○, implying that diffusion of the redox species controlled the reaction rate. When glucose oxidase and glucose were added to the solution, impedance plots with a semicircle shape were obtained and its diameter decreased with an increase in concentration of glucose. This behavior indicated that the electron transfer step determined the reaction rate. Since the decrease in diameter of the semicircle of plots means an increase in the reaction rate, then this principle allowed it to establish a method to determine glucose concentration from the impedance plots.It was, furthermore, found that the AC impedance measurement was useful sensing method with avoiding infuence of interference material in the solution. The biosensor with use of ferrocenecarboxylic acid could avoid influence of ascorbic acid. If osmium bipyridine complex was used as an electron mediator, influence of uric acid as well as ascorbic acid was erased in the obtained data. Those results strongly suggested that new biosensing way would be developed with use of electrochemical AC impedance measurements.
循环伏安法和电化学交流阻抗测量是通过在含有电子介体和葡萄糖氧化酶的电解质溶液(pH 7)中进行的。在使用电解质的情况下,本研究中使用的电子介体是二茂铁甲酸和锇联吡啶络合物。单独含有电子介体的溶液中,阻抗图给出了斜角为 45^○ 的线性关系,这意味着氧化还原的扩散当葡萄糖氧化酶和葡萄糖添加到溶液中时,得到半圆形的阻抗图,并且其直径随着葡萄糖浓度的增加而减小。这种行为表明电子转移步骤决定了反应速率。由于图半圆直径的减小意味着反应速率的增加,因此这一原理允许建立一种从阻抗图确定葡萄糖浓度的方法。此外,发现交流阻抗测量对于传感非常有用方法使用二茂铁甲酸的生物传感器可以避免抗坏血酸的影响,如果使用联吡啶络合物作为电子介体,则获得的数据中尿酸和抗坏血酸的影响被消除。这些结果强烈表明,将利用电化学交流阻抗测量来开发新的生物传感方法。

项目成果

期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Kuwabata, Susumu: "Novel Utilization of Impedance Measurement for Electrochemical Biosensing Aiming at Elimination of Influence by Interference Materials"Chemistry Letter. 32(1). 52-53 (2003)
Kuwabata,Susumu:“电化学生物传感阻抗测量的新用途,旨在消除干扰材料的影响”化学快报。
  • DOI:
  • 发表时间:
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  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Kuwabata, Susumu: "Novel Utilization of Impedance Measurement for Electrochemical Biosensing Aiming at Elimination of Influence by Interference Materials"Chemistry Letters. 32・1. 52-53 (2003)
Kuwabata,Susumu:“旨在消除干扰材料影响的电化学生物传感的阻抗测量的新用途”化学快报 32・1(2003)。
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  • 期刊:
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    0
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  • 通讯作者:
Kuwabata, Susumu: "Novel Utilization of Impedance Measurement for Electrochemical Biosensing Aiming at Elimination of Influence by Interference Materials"Chemistry Letters. 32. 52-53 (2003)
Kuwabata,Susumu:“电化学生物传感阻抗测量的新用途,旨在消除干扰材料的影响”化学快报。
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