研究シーズ名
超分子/金属錯体複合体を利用した電気化学的分子認識
分  野 分析化学、錯体化学、電気化学、超分子化学
キーワード ルテニウム錯体、電気化学、糖認識、デンドリマー、超分子、金ナノ粒子
研究者名 遠藤 明
Endo Akira
職  名 准教授
所  属 理工学部
物質生命理工学科
連絡先
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概    要
 電気化学活性を持つ金属錯体と分子認識部位を持つプローブと種々の機能性材料とを超分子形成を利用して複合体を作製し、様々な分子を高感度で認識できるシステムを創製します。複合体とすることで、特定分子の認識の感度および選択性の向上が期待されます。例えばアミノコアデンドリマー上に糖認識部位を持つルテニウム錯体を自己集積させ、種々の糖を認識するシステムを構築することができました。また、金微粒子上にルテニウム錯体やフェロセンといった電気化学活性種を自己集積させ、これに様々な分子認識プローブを集積させることにより複合体を作製し、分子認識を行うことにも成功しました。分子認識部位に様々なものを用いることをできることが最大の利点であり、1つの物質の認識だけに限定されず、プローブ部位を変えるだけで様々な物質の認識が行えると期待されます。分子認識部位にボロン酸を用いた糖認識では、マイクロモルオーダーまでの糖を認識することに成功しました。

応用例
フルクトースを選択に認識するデンドリマー/ルテニウム錯体複合体、糖を認識する金微粒子/ルテニウム錯体複合体を開発しました。また、金微粒子/ボロン酸を用いた複合体では、非常に低濃度の糖の認識に成功しました。クラウンエーテルを認識部位に用いることで、セシウムなどの分析に、ジピコリルアミンを用いることにより金属イオンや、リン酸類の認識が可能になると考えられます。
今後の発展性
金微粒子上に導入する分子認識部位を、目的の分子によって変えることで、特定の分子の認識だけではなく様々な分子の高感度認識に応用できると考えられます。また、金属錯体はルテニウム錯体を用いることもフェロセンを用いても認識感度にはほとんど差がなく実際の測定環境(妨害物質の酸化還元の影響)に合わせて使用する錯体を選択できるようになります。
研究設備
電気化学分析装置(サイクリックボルタンメトリ-をはじめパルス、対流、および矩形波ボルタンメトリー、交流インピーダンス測定など)。
分光電気化学測定装置、中圧液体クロマトグラフ、各種分光分析装置
共同研究・外部機関との連携への期待
認識する分子はどのような物質にも応用できると考えられます。目的とする物質と強く相互作用するような部位を持つプローブを合成さえできれば、いかような物質も認識できるようになります。分析したい物質のオファーをお待ちしています。
関連特許・論文等
A. Endo, H. Minesaka, T. Hashimoto, and T. Hayashita, “Electrochemical sugar recognition using a ruthenium complex with boronic acid assembled on polyamidoamine(PAMAM)dendrimer”, Anal. Methods, 4, 2657-2660 (2012)

お問合せ先
上智大学学術情報局研究推進センター
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