薄膜上での触媒反応

Fig.4.8作製した各MPS薄膜に対するCytochrome Cの吸着量の結果を示す．

180 185 190 195 200 205 210 215 220 225

SiO2 薄膜 P123 VUV 処理膜 P123 熱処理膜

ng/ m m

2) Cytochrome Cの触媒活性

FreeのCytochrome Cの触媒活性は，0.119 Abs/min/mgであった．また，SiO2薄膜に吸 着したCytochrome C，P123VUV処理膜に吸着したCytochrome C及びP123熱処理膜に 吸着したCytochrome Cの触媒活性は，それぞれ0.029 Abs/min/mg，0.021 Abs/min/mg及 び0.032 Abs/min/mgであった．

FreeのCytochrome Cの活性と比較して，薄膜に固定化したCytochrome Cの活性は，

大きく低下した．この触媒活性の顕著な低下は，FreeのCytochrome Cと比較して，薄 膜に固定化されることによる基質とCytochrome Cとの間での反応効率が低下したこと に起因すると考えられる．反応効率は低下したが，薄膜上においてもCytochrome Cの 触媒反応を行うことが可能であることが分かった．以上のことから，酵素を利用したバ イオセンサーへの応用が可能であることが示唆された．

3) Cytochrome Cの繰り返し反応

各薄膜の一回目の比活性を100 %として，6回目までの各比活性を相対活性として算 出した．SiO2薄膜において相対活性は，100 %から約25 %まで大きく低下した．一方，

P123VUV処理膜においては，100 %から約60 %までの活性低下が観察された．また，

P123熱処理膜においては，100 %から約21 %まで大きく低下した．

P123VUV処理膜において，6回目の反応時の活性が最も優れていた．P123VUV処理

膜におけるCytochrome Cの活性の維持は，均一メソ細孔に起因すると考えられる．均 一メソ細孔が形成されていることによって，Cytochrome Cがメソ細孔内に固定化されて いると考えられる．メソ細孔内に固定化されることで，繰り返し反応を行ったとしても，

薄膜表面からCytochrome Cが脱離しにくくなり，高い活性を維持することができたと 考えられる．しかしながら，SiO₂薄膜及びP123熱処理膜においては，均一なメソ細孔 が形成されていないために，Cytochrome Cが薄膜に固定化されず，繰り返し反応の際に 脱離しやすくなり顕著に活性が低下したと考えられる．

以上の結果から，均一メソ細孔を有しているP123VUV処理膜は，繰り返し反応にお いて最も高い活性の維持を示したために，酵素を利用したバイオセンサーへの応用が可 能であることが示唆された．一方，P123 熱処理膜においては，均一を有していないた

め，高い吸着能を持っているが，繰り返し反応を行えないため，酵素を利用したバイオ センサーへの応用に適していないと考えられる．

Fig.4.9 MPS薄膜に固定化されたCytochrome Cの比活性の結果を示す．

0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14

SiO2 薄膜 P123 VUV 処理膜

P123