フラビンアデニンジヌクレオチド依存グルコース脱水素酵素と単層カーボンナノチューブ溶液からなる直接電子伝達第四報

摘要

血糖値コントロール用のセンサに使用されている主な酵素は、グルコース酸化酵素（GOD）である。しかし、GODは反応で酸素を消費することがわかっており、血液中の溶存酸素が測定値に影響する、発生する過酸化水素が生体やセンサに悪い影響を与える、などの問題がある。最近、酸素に依存しないフラビンアデニンジヌクレオチド(FAD)依存のグルコース脱水素酵素(GDH)が注目されている。FAD-GDHの課題は、活性中心がタンパク質殻の奥に位置しており、電子を直接取り出すことが困難である。本研究では単層カーボンナノチューブを利用することで直接電子伝達（DET型）を可能にした。前回の発表では、糖類（キシロース、マルトース）や血中物質（アスコルビン酸、尿酸、アセトアミノフェン）の選択性などを報告した。今回は、従来の血糖値センサに使用されている方法との性能比較を報告する。従来の方法は、電子伝達媒介物質により電子伝達を行い、グルコース濃度を電流値に変換している（MET型）。しかし、MET型で使用される電子伝達媒介物質（ヘキサシアノ鉄(Ⅲ)酸カリウム）には自然還元が起きることから、センサの感度が低下し、長期安定性に欠ける。本研究の DET 型は、MET 型の欠点はなく、センサ性能がMET型と同等以上であるかが課題であり、この点を報告する。