バイオセンサの集積化法の開発と多項目検査技術への応用

摘要

筆者はこれまでに、錯体の電気化学特性を利用したタンパクの高感度検出法を開発している。図1にセンサチップの外観と検出原理を示す。電極間を電解質溶液で満たし通電すると、導電率が検出できる。これはオームの法則に従い、濃度に比例して増加する。しかし電極の電気分解も進行するため、時間経過とともに検出値が変化してしまう。一方、電極間を鉄錯体と過酸化水素の混合液で満たして通電すると、鉄錯体は負電極から電子を受け取り還元される。これが過酸化水素を分解し再び酸化され、同時に電子を放出し、正電極へ受け渡される（レドックスサイクル）。電極は電気分解を受けず、安定した信号が検出できる。また添加剤の濃度に比例して、導電率を増加させることができる。さらにこの検出系で電極表面にタンパク分子が吸着すると、これが電気抵抗となって電極間の導電率が減少することを明らかにした。（図2）本研究では、このようなバイオセンサを微小化して基板上に多数配置するためMEMS技術と、これに酵素を集積化する方法を開発した。