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2009 Fiscal Year Annual Research Report

高度分子認識を目指した生体分子と合成高分子のなす超構造界面密生層の構築

Planned Research

Project AreaMolecular Soft-Interface Science
Project/Area Number 20106011
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

長崎 幸夫  University of Tsukuba, 大学院・数理物質科学研究科, 教授 (90198309)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 吉本 敬太郎  筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 講師 (60392172)
原 暁非  筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 研究員 (60422185)
Keywordsバイオインターフェース / ソフト界面 / PEG混合ブラシ / 抗体 / DNAチップ / 分子認識 / ELISA / イムノアッセイ
Research Abstract

基材表面に生体分子を固定し、目的の相互作用だけを的確に認識させることは必ずしも容易ではなく、様々な工夫がなされているのが現状である。申請者らは、異なる長さを有するPEG鎖によるブラシが極めて高いタンパク質非特異吸着抑制効果を示すことを示した。さらに、DNAや抗体とPEGブラシを共固定した表面が、非特異吸着を抑制するだけでなく、DNAや抗体の認識能自身を向上させることを見いだした。このように生体分子とPEGブラシとを共固定する表面密生層の構築は、これまで達し得なかった生体分子自身の性能を100%引き出す可能性を有する。本研究では生体分子とPEGの表面密生層の設計・作製・評価を行うだけでなく、バイオ界面のナノエンジニアリング概念を創成していく。(1)抗体とPEGブラシ密生層の時間的評価:金表面に構築した抗体/PEG密生層の蛍光FRETを利用し、ブラシ密度と抗体の活性との相関を検討した。(2)抗体/PEGブラシ密生層を有するナノ粒子の調製と免疫診断粒子としての評価:感度およびS/Nに注目し、抗体/PEGブラシ密生層の特性を評価した。(3)オリゴDNA/PEGブラシ密生層を有するナノ粒子の調製と免疫診断粒子としての評価:感度およびS/Nに注目し、オリゴDNA/PEGブラシ密生層の特性を評価した。(4)PEG-ポリアミンブロック共重合体を修飾した金表面の構造解析をSPRやXPSなどの表面解析装置を用いて行うとともに、核酸センシング用プラットフォームとしての性能を明らかとした。昨年度見出したPEG-ポリアミングラフト共重合体を用いたリゾチームの構造安定化法をRNase Aへ展開し、高い処理特性を達成した。

  • Research Products

    (39 results)

All 2010 2009

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 9 results) Presentation (29 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Efficient Inhibition of Interfacial Nonspecific Interaction to Create Practically Utilizable High Ferritin-Response Immunolatex, Analytical Chemistry, 81 10097-10105(2009)2009

    • Author(s)
      長崎幸夫
    • Journal Title

      Analytical Chemistry 81

      Pages: 10097-10105

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Non-Fouling Character of Poly[2-(methacryloyloxy)ethyl Phosphorylcholine]Modified Gold Surfaces Fabricated by the "Grafting to" Method : Comparison of its Protein Resistance with Poly(ethylene glycol)Modified Gold Surfaces2009

    • Author(s)
      長崎幸夫
    • Journal Title

      Macromolecular Rapid Communications 30

      Pages: 2136-2140

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] pH-Sensitive Radical-Containing-Nanoparticle(RNP)for the L-Band-EPR Imaging of Low pH Circumstances2009

    • Author(s)
      長崎幸夫
    • Journal Title

      Bioconjugate Chemistry 20

      Pages: 1792-1798

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Spheroid Array of Fetal Mouse Liver Cells Constructed on a PEG-gel Micropatterned Surface : Upregulation of Hepatic Functions by Co-Culture with Nonparenchymal Liver Cells2009

    • Author(s)
      長崎幸夫
    • Journal Title

      Lab on a Chip 9

      Pages: 1991-1993

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Inverted Pattern Formation of Cell Microarrays on Poly(ethylene glycol)(PEG)Gel Patterned Surface and Construction of Hepatocyte Spheroids on Unmodified PEG Gel Microdomains2009

    • Author(s)
      長崎幸夫
    • Journal Title

      Lab on a Chip 9

      Pages: 1286-1289

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Regulation of Lysozyme Activity Based on Thermotolerant Protein/Smart Polymer Complex Formation2009

    • Author(s)
      長崎幸夫
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society 131

      Pages: 6549-6553

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Design of Core-shell-type Nanoparticles Carrying Stable Radicals in the Core2009

    • Author(s)
      長崎幸夫
    • Journal Title

      Biomacromolecules 10

      Pages: 596-601

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Luminescence-based Colorimetric Discrimination of Single-nucleotide Transversions by the Combined Use of the Derivatives of DOTA-conjugated Naphthyridine and Its Terbium Complex2009

    • Author(s)
      長崎幸夫
    • Journal Title

      Tetrahedron Letter 50

      Pages: 2177-2180

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] High-performance Immunolatex Possessing A Mixed-PEG/Antibody Co-immobilized Surface : High Sensitive Ferritin Immunodiagnostics2009

    • Author(s)
      長崎幸夫
    • Journal Title

      Analytical Chemistry 81

      Pages: 1549-1556

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 高密度PEG化ナノゲルの合成と評価2010

    • Author(s)
      長崎幸夫
    • Organizer
      第21回 高分子ゲル研究討論会
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      2010-01-13
  • [Presentation] Reformulations of Enzyme Surface by PEAMA-g-PEG with the Improvementof Heat-resistant Property2009

    • Author(s)
      長崎幸夫
    • Organizer
      19th Symposium of MRS-Japan
    • Place of Presentation
      Yokohama, Japan
    • Year and Date
      2009-12-07
  • [Presentation] Hybridization of synthetic polymers and biopolymers for creation of high-performance biointerface2009

    • Author(s)
      長崎幸夫
    • Organizer
      NanoEurope 2009
    • Place of Presentation
      Rapperswil, Switzerland
    • Year and Date
      2009-11-25
  • [Presentation] 生体適合性金ナノ粒子を利用した診断技術2009

    • Author(s)
      長崎幸夫
    • Organizer
      第六回コロイド・界面新領域創造講座
    • Place of Presentation
      日本化学会館5階会議室
    • Year and Date
      2009-11-20
  • [Presentation] Spheroid array chip of fetal liver cells on micropatterned PEG-gel surface for culture technique to regenerative medicine in liver : up regulation of liver function by co-culture's cell-cell contact2009

    • Author(s)
      長崎幸夫
    • Organizer
      The 4th International Symposium on Atomic Technology(ISAT-4)
    • Place of Presentation
      Kobe, Japan
    • Year and Date
      2009-11-19
  • [Presentation] Prevention of Heat-induced Inactivation of Enzymes Through Complexation with PEAMA-g-PEG2009

    • Author(s)
      長崎幸夫
    • Organizer
      The 4th International Symposium on Atomic Technology(ISAT-4)
    • Place of Presentation
      Kobe, Japan
    • Year and Date
      2009-11-18
  • [Presentation] Synthesis and Characterization of Highly PEGylated Nanogel2009

    • Author(s)
      長崎幸夫
    • Organizer
      The 4th International Symposium on Atomic Technology
    • Place of Presentation
      Kobe, Japan
    • Year and Date
      2009-11-08
  • [Presentation] Noncovalent Modification of Enzyme Based on Thermotolerant Enzyme/Smart Polymer Complex Formation : Implications in Modulating Protein Function2009

    • Author(s)
      長崎幸夫
    • Organizer
      The 1st FAPS Polymer Congress
    • Place of Presentation
      Nagoya
    • Year and Date
      2009-10-22
  • [Presentation] Effect of PEAMA-g-PEG on the Heat-induced Inactivation of Enzymes Based on Enzyme/Polymer Complex Formation2009

    • Author(s)
      長崎幸夫
    • Organizer
      TSAMS
    • Place of Presentation
      Epochal Tsukuba, Japan
    • Year and Date
      2009-10-10
  • [Presentation] Modulation of Lysozyme Activity Based on Protein/Polymer Complex Formation2009

    • Author(s)
      長崎幸夫
    • Organizer
      ソフトインターフェースの分子科学 第二回公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      理化学研究所 和光キャンパス
    • Year and Date
      2009-09-28
  • [Presentation] バイオ環境を制御するナノゲルの設計2009

    • Author(s)
      長崎幸夫
    • Organizer
      ゲルワークショップ イン 熊本
    • Place of Presentation
      ホテル法華クラブ熊本
    • Year and Date
      2009-09-19
  • [Presentation] 金表面上に固定化した抗体フラグメントの抗原認識能に対するPEG密生層の役割2009

    • Author(s)
      長崎幸夫
    • Organizer
      第58回 高分子討論会
    • Place of Presentation
      熊本大学 工学部 黒髪キャンパス
    • Year and Date
      2009-09-18
  • [Presentation] 生体内安定性を目指した高密度PEGナノゲルの構築2009

    • Author(s)
      長崎幸夫
    • Organizer
      ゲルワークショップ イン 熊本
    • Place of Presentation
      ホテル法華クラブ熊本
    • Year and Date
      2009-09-18
  • [Presentation] 高感度免疫診断粒子の設計―実用化を目指したPEG/抗体密生層の表面構築2009

    • Author(s)
      長崎幸夫
    • Organizer
      第58回 高分子討論会
    • Place of Presentation
      熊本大学
    • Year and Date
      2009-09-17
  • [Presentation] ナノリアクターとして機能するPEG化ナノゲル粒子によるナノ治療・診断2009

    • Author(s)
      長崎幸夫
    • Organizer
      第58回 高分子討論会
    • Place of Presentation
      熊本大学 工学部 黒髪キャンパス
    • Year and Date
      2009-09-17
  • [Presentation] Formulation a highly ferritin-responding immunolatex by construction of antiferritin/mixed-PEG coimmobilized soft surface onto polystyrene nanospheres2009

    • Author(s)
      長崎幸夫
    • Organizer
      238th ACS National Meeting & Exposition
    • Place of Presentation
      Washington, DC, USA
    • Year and Date
      2009-08-17
  • [Presentation] PEGポリアミングラフト共重合体との耐熱性ポリイオンコンプレックス形成に基づくリゾチームの酵素活性制御2009

    • Author(s)
      長崎幸夫
    • Organizer
      第19回バイオ・高分子シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京大学先端科学技術研究センター
    • Year and Date
      2009-07-29
  • [Presentation] マイクロパターン化PEGゲルチップを用いた胎生肝細胞スフェロイドアレイの構築と機能評価2009

    • Author(s)
      長崎幸夫
    • Organizer
      第38回医用高分子シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京大学先端科学技術研究センター
    • Year and Date
      2009-07-27
  • [Presentation] Spheroid array chip of fetal liver cells for regenerative medicine constructed on micropatterned PEG-gel surface : control of liver cell spheroids functions by hetero co-culture system2009

    • Author(s)
      長崎幸夫
    • Organizer
      Gordon Research Conference, Biomaterials : Biocompatibility
    • Place of Presentation
      Tissue Engineering. Holderness School Holderness, NH United states of America
    • Year and Date
      2009-07-17
  • [Presentation] 環境変化に応答するナノ粒子の設計とナノメディシンへの展開2009

    • Author(s)
      長崎幸夫
    • Organizer
      徳島大学大学院ソシオテクノサイエンス研究部セミナー
    • Place of Presentation
      徳島大学
    • Year and Date
      2009-07-16
  • [Presentation] バイオナノ粒子の魅力2009

    • Author(s)
      長崎幸夫
    • Organizer
      ナノ科学・材料研究センター(N2RC)セミナー
    • Place of Presentation
      大阪府立大
    • Year and Date
      2009-07-08
  • [Presentation] プラズマプロセスによるナノ生体機能材料の創成2009

    • Author(s)
      長崎幸夫
    • Organizer
      日本学術振興会プラズマ材料科学第153委員会
    • Place of Presentation
      弘済会館
    • Year and Date
      2009-05-18
  • [Presentation] 高度分子認識を目指した生体分子と合成分子のなす超構造界面生層の構築-PEGゲルマイクロパタン上における肝細胞スフェロイドの構築と評価-2009

    • Author(s)
      長崎幸夫
    • Organizer
      ソフトインターフェースの分子科学第, 二回領域会議
    • Place of Presentation
      九州大学
    • Year and Date
      2009-05-15
  • [Presentation] ポリエチレングリコール誘導体を修飾した界面を利用する生体高分子の分子認識能および酵素活性制御2009

    • Author(s)
      長崎幸夫
    • Organizer
      ソフトインターフェースの分子科学 第二回領域会議
    • Place of Presentation
      九州大学
    • Year and Date
      2009-05-15
  • [Presentation] PEG密生層形成による固定化ストレプトアビジンの熱変性抑制効果2009

    • Author(s)
      長崎幸夫
    • Organizer
      ソフトインターフェースの分子科学 第二回領域会議
    • Place of Presentation
      九州大学
    • Year and Date
      2009-05-15
  • [Presentation] Novel Nanoparticle Therapy2009

    • Author(s)
      長崎幸夫
    • Organizer
      ISAP2009
    • Place of Presentation
      Keio University
    • Year and Date
      2009-04-27
  • [Presentation] Smart Nanomedicine Based on Stimuli-Responsive PEGylated Nanogels for Cancer Diagnosis and Therapy2009

    • Author(s)
      長崎幸夫
    • Organizer
      3^<rd> ISIMSBMS-2009
    • Place of Presentation
      筑波大学
    • Year and Date
      2009-04-24
  • [Presentation] Function of Poly(ethylene glycol)Modified Layers Prepared by "Grafting to" Method on Gold Surface2009

    • Author(s)
      長崎幸夫
    • Organizer
      3^<rd> ISIMSBMS-2009
    • Place of Presentation
      筑波大学
    • Year and Date
      2009-04-24
  • [Presentation] Prevention of Heat-induced Inactivation of Lysozyme Using PEAMA-g-PEG2009

    • Author(s)
      長崎幸夫
    • Organizer
      SIMSBMS
    • Place of Presentation
      University of Tsukuba
    • Year and Date
      2009-04-24
  • [Book] 高分子ミセル、「ソフトマスター分子設計・キャラクタリゼーションから機能性材料まで」、高原淳, 栗原和江, 前田瑞夫共編2009

    • Author(s)
      長崎幸夫
    • Total Pages
      8
    • Publisher
      丸善

URL: 

Published: 2011-06-16   Modified: 2016-04-21  

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