セミの翅の物理的防御機構を模倣した機能性ナノデバイスの創製
Publicly Offered Research
| Project Area | Innovative Materials Engineering Based on Biological Diversity |
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| Project/Area Number |
15H01599
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Complex systems
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
安井 隆雄 名古屋大学, 工学研究科, 助教 (00630584)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2016)
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| Budget Amount *help |
¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000)
Fiscal Year 2016: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2015: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
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| Keywords | ナノ材料 / ナノバイオ / ナノワイヤ / セミの翅 / 細胞膜 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、セミの翅の物理的防御機構を有する新規ナノデバイスの創製を行った。開発したナノデバイスの基板素材には、粘着性を有する素材であるシリコーンゴムのポリジメチルシロキサン(PDMS)を用いた。これは、将来的なバスの手すり等の公共の場所での使用を想定しているためである。研究代表者はこれまでの研究成果において、PDMS上へナノワイヤ構造体を成長させる技術を開発してきた。しかし、この技術は、ナノワイヤ構造体がPDMS上にのっている状態であり、繰り返しの使用や長期間の使用には耐えることができない。そこで、本研究課題においては、ナノワイヤ構造体をPDMSに埋め込み、ナノワイヤとPDMSの接合力を増加させ、繰り返しの使用や長期間の使用に耐えるナノデバイスを開発することを達成した。このPDMS埋め込み型ナノワイヤ構造体は、シリコン基板に作製したナノワイヤ構造体にPDMSを流し込み、PDMSを剥離することで、PDMSにナノワイヤを埋め込み、そこからナノワイヤ構造体を成長させることで作製した。乱雑な配置パターンのナノワイヤ構造体を上述の手法にて、PDMSに埋め込むことに成功した。前年度に体系化したナノワイヤ構造体の物理的・化学的パラメータを基に、セミの翅の物理的防御機構を模倣する組み合わせのナノワイヤ構造体を薄いシート状のデバイスを作製し、細菌破砕能力の性能評価を行った。細菌破砕能力の性能評価には、ISO規格則ったJIS規格の手法を用いた。細菌の膜の硬さを1つのパラメータとして扱うため、グラム陽性菌、グラム陰性菌、そして酵母を用いた実験を行い、ナノワイヤがどの程度の硬さの細菌に有効であるかを体系化した。ナノワイヤ構造体の表面材料や、構造体の配置パターン、直径と細菌の膜の硬さ・大きさのパラメータを体系化し、狙った細菌のみを破砕することが可能なナノデバイスの作製を行なった。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(11 results)
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[Presentation] Nanowire lysis and dna extracrtion from a single bacterium for bacteria analysis2015
Author(s)
T. Yasui, K. Otsuka, M. Takeuchi, T. Yanagida, N. Kaji, M. Kanai, S. Rahong, K. Nagashima, T. Naito, T. Kawai and Y. Baba
Organizer
The 19th international conference on miniaturized systems for chemistry and life sciences (uTAS2015)
Place of Presentation
Gyeongju, Korea
Year and Date
2015-10-29
Related Report
Int'l Joint Research
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[Presentation] Nanowires for analyzing biomolecules2015
Author(s)
T. Yasui, T. Yanagida, S. Rahong, N. Kaji, T. Kawai and Y. Baba
Organizer
2nd Asian Symposium for Analytical Sciences
Place of Presentation
Fukuoka, Japan
Year and Date
2015-09-10
Related Report
Int'l Joint Research / Invited
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[Presentation] Nanowire structures for bacteria analysis2015
Author(s)
T. Yasui, K. Otsuka, M. Takeuchi, T. Yanagida, N. Kaji, M. Kanai, K. Nagashima, T. Naito, T. Kawai and Y. Baba
Organizer
RSC Tokyo International Conference 2015, JASIS Conference
Place of Presentation
Makuhari Messe, Japan
Year and Date
2015-09-03
Related Report
Int'l Joint Research
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