半導体上の天然・人工ヘムペルオキシダーゼを用いた電気化学バイオセンサー

Electrochemical Biosensors Employing Natural and Artificial Heme Peroxidases on Semiconductors.

• Bettina Neumann
• Ulla Wollenberger

抄録

ヘムペルオキシダーゼは、過酸化水素やフェノール化合物の電気化学バイオセンサーの生物学的認識要素として広く利用されています。様々な天然由来および完全合成のヘムペルオキシダーゼ模倣体が設計されており、バイオセンサーにおける天然酵素の置換の可能性が調査されています。トランスデューサーとしての半導体材料の使用は、それによって触媒の固定化、反応の刺激、または読み出しに関して新しい機会を提供することができます。このレビューでは、天然のヘムペルオキシダーゼや、半導体電極表面に固定化された様々な模倣物質を用いた電気化学バイオセンサーの構築のためのアプローチに焦点を当てています。また、これまでに行われた重要な進歩と、その結果として得られた新しいアプリケーションについても概説します。

Heme peroxidases are widely used as biological recognition elements in electrochemical biosensors for hydrogen peroxide and phenolic compounds. Various nature-derived and fully synthetic heme peroxidase mimics have been designed and their potential for replacing the natural enzymes in biosensors has been investigated. The use of semiconducting materials as transducers can thereby offer new opportunities with respect to catalyst immobilization, reaction stimulation, or read-out. This review focuses on approaches for the construction of electrochemical biosensors employing natural heme peroxidases as well as various mimics immobilized on semiconducting electrode surfaces. It will outline important advances made so far as well as the novel applications resulting thereof.