Discovery Sagaサイレントキーワード俯瞰

メチル化DNA / チップ分析 / 電気化学検出 / センサ / 電気化学 / シトシン / ナノカーボン薄膜 / 酵素分解 / ECRスパッタ / パルスボルタンメトリ / DNA / メチル化 / オリゴヌクレオチド / 酵素 / 電気化学分析 / 表面置換基

電子サイクロトロン共鳴(EVR)スパッタ法を用いて作製したナノカーボン薄膜を用いた直接電気化学測定によるDNAメチル化測定法を開発した。本法は、シトシンとメチルシトシンの酸化電位の差を利用して非標識で定量を行う。電気化学的な前処理を最適化し、24merの網膜芽細胞腫遺伝子(RB1)中の1塩基のメチルシトシン検出に成功した。また、メチル化率の異なるCpG配列(60mer)のメチル化率を定量することができた。感度向上の為、CpG配列を有するオリゴヌクレオチドを酵素(Exonuclease P1)で分解した後、電気化学検出を行った。また、DNAメチル化検出デバイスの検出器として、生体分子吸着を抑制し、高い感度を有するナノカーボン薄膜をベースとしたマイクロディスク電極を開発した。

活性酸素 / 酸素ラジカル / ストップドフロー分光法 / スーパーオキシドイオン / 過酸化水素 / 酵素 / 酸素 / 電気化学 / 活性酸素種 / 電流振動現象 / アドアトム電極 / 電気化学センサ

本研究は、様々な生命現象に密接に関連している活性酸素の電解生成、その場検出、反応制御、反応特異性の解明を目的として行われ、本年度は次の成果を得た。
1.非水溶媒中、吊り下げ水銀電極で電解生成したスーパーオキシドイオンおよび過酸化水素によって誘起される電流振動現象のメカニズムを解明し、新規な電気化学界面振動現象を明らかにした。
2.過酢酸と過酸化水素の電気化学的同時分析法を確立した。
3.アルカリ性水溶液中においてポリアニリン及びポリアニリンスルホン酸修飾電極を用いてスーパーオキシドイオンを電解生成できることを見出し、その生成機構を明らかにした。
4.自己組織化単分子膜電極を用いて、アスコルビン酸と神経伝達物質を同時分離・定量することに成功した。

活性酸素種 / スーパーオキシドイオン / 酸素 / 過酸化水素 / 電気化学 / 自己組織化単分子膜 / 酵素 / バイオセンサ / 活性酵素種 / スーパーオキシドジスムターゼ / 自己組織化膜 / 電極触媒 / 抗酸化物質 / 酸素の拡散係数 / 電気化学振動現象 / 酸素ラジカル / ストップドフロー分光法

本研究は、様々な生命現象に密接に関連している活性酸素種(ROS)の生成・検出・反応制御のための新しい概念の構築とその確証研究を目的として行われ、次の研究成果を得た。
1.己組織化単分子膜(SAM)及びレドックス膜電極によるO_2^-の電気化学的生成、ジスムテーション及び生体関連物質との反応の解明、金属ナノ微粒子電極、ad-atom電極及び大環状金属錯体SAM電極によるO_2のH_2O_2(H_2O)へおよびH_2O_2のO_2への還元・酸化に対する新規な電極触媒能の発見とメカニズムの解明。
2.O_2/O_2^-レドックス系の電極反応の研究のための新たな溶媒系の探索と電極反応の速度論的解析、電子移動プロモーターSAM電極によるスーパーオキシドジスムターゼ(SOD)酵素の直接電極反応の実現とSOD電極を用いた第三世代のO_2^-バイオセンサの開発。
3.不安定化学種の濃度と拡散係数の同時独立評価のためのHydrodynamic Chronocoulometryの確立、電解生成したO_2^-で誘起される電気化学振動現象及び電気化学発光現象の発見とメカニズムの解明。
4.H_2O_2のオンサイト電解生成法及びH_2O_2と過酢酸の電気化学的同時検出法の開発、SAM電極による生体抗酸化物質、神経伝達物質、NADH補酵素及びpHの電気化学的検出法の確立、その場分光電気化学法による電極吸着種の分子配向状態の解析評価。
これらの研究成果は、ROSの電気化学的生成、検出、及び反応制御のための新しい概念及びそれに基づいた電極システムの構築を可能にする。

【研究分担者】
梅村茂	千葉工業大学	工学部	教授	(Kakenデータベース)
鈴木孝治	慶應義塾大学	理工学部	教授	(Kakenデータベース)

【研究分担者】
岡島武義	東京工業大学	大学院・総合理工学研究科	助手	(Kakenデータベース)
北村房男	東京工業大学	大学院・総合理工学研究科	助教授	(Kakenデータベース)
徳田耕一	東京工業大学	大学院・総合理工学研究科	教授	(Kakenデータベース)

【研究分担者】
岡島武義	東京工業大学	大学院・総合理工学研究科	助手	(Kakenデータベース)
北村房男	東京工業大学	大学院・総合理工学研究科	助教授	(Kakenデータベース)
徳田耕一	東京工業大学	大学院・総合理工学研究科	教授	(Kakenデータベース)