2012年研究カタログ
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■ 研究担当:伊藤徹二1/下村威2 ■ 1コンパクト化学システム研究センター 無機生体機能集積チーム 2(株)船井電機新応用技術研究所■ 連携担当:南條弘 高次ナノ構造・酵素を利用した迅速・高感度な農薬センサーの開発研究のポイント研究のねらい研究内容連携可能な技術・知財 ●物質拡散制限がないメソポーラスシリカ膜の合成に成功 ●酵素を高密度に膜内部へ“はめ込む”ことで、酵素の安定性を高め、迅速で高感度なセンサーの開発に成功 ●プロトタイプの農薬センサーを作製し、高速・高感度な、その場測定が可能 従来、環境中から特定成分の存在量を高精度に定量する方法として、酵素の優れた反応性・選択性を利用する酵素センサーが知られています。しかしながら、酵素は、タンパク質であるので、外部環境の変化に伴って立体構造が変化して活性が低下してしまうため、無機触媒を用いているセンサーに比べて安定性に欠け、センサー寿命が短く、実用化の大きな障害となっていました。我々はメソポーラスシリカ膜へ酵素を固定化する技術を応用し、酵素センサーの高性能・長寿命化に成功しました。小型・高性能なセンシングデバイスの実現に貢献することが期待されます。 酵素としてアセチルコリンエステラーゼを用い、酵素の活性阻害反応を利用することで有機リン系およびカーバメート系農薬を迅速・高感度に検出することに成功しました。具体的には、酵素サイズと合致するように制御した細孔径を有し、酵素を‘はめこむ’サイトと目的物質が通るサイトに分けたメソポーラス膜を合成し、その膜へ酵素をはめこむことで、これを実現しました。また、プロトタイプのセンサユニットを開発し、高感度にその場測定が可能となりました。●酵素固定化方法、酵素センサー開発● 特許出願情報 特願2010-168923(2010/07/28)「酵素センサ及び当該酵素センサを用いた検出対象物質測定方法」、特願2010-168920(2010/07/28)「酵素電極及び当該酵素電極を用いた酵素センサ」など謝辞: 酵素複合膜作製において研究協力していただいた茨城大学理学部、山口央准教授に感謝いたします。本研究は独立行政法人科学技術振興機構(JST)の支援により行われたものであり、ここに謝意を表します。���������������������������������������������������������������������������������������������������������������● 研究拠点東北センター40環境・エネルギー分野第5会場E-25E-25

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