2017 Fiscal Year Annual Research Report
Molecular electrochemical switching elements for bioimaging
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15H05415
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
伊野 浩介 東北大学, 工学研究科, 准教授 (00509739)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 電気化学分析 / バイオ計測 / バイオMEMS / マイクロ・ナノ化学 / 微小電極アレイ / 細胞解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、マイクロナノ空間内の分子拡散と電気化学反応の制御により、トランジスタのような働きをする“分子電気化学スイッチ素子”を開発する。このスイッチング素子の性能評価とこの素子を組み込んだ電気化学デバイス作製を実施し、細胞機能計測を含むバイオアッセイに向けた新規電気化学イメージングシステムを開発する。また、この概念を拡張して、電気化学センサアレイの特徴を生かした新規の電気化学イメージング手法を提案した。例えば、CMOS技術により作製した電極アレイデバイスと電気化学計測を組み合わせて、複数の物質を同時に電気化学イメージングできるシステムを開発した。これにより、種々の細胞機能の可視化に成功した。
該当年度と繰越分の研究では、CMOS型電気化学イメージングデバイスを用いた複数物質の同時電気化学イメージングを実施した。複数物質の活性や分布を可視化できるため、本手法を「電気化学カラーイメージング」と名付けた。本手法を用いて、間葉系幹細胞の呼吸活性と分化活性の可視化を達成した（Ino et al., Electrochim. Acta, 268, 554-561, 2018）。この手法は、種々の細胞機能の相関性の発見や細胞品質管理への応用が期待できる。
また、リソグラフィ技術を用いたセンサ電極の局所修飾に関する論文を報告した（Terauchi et al., Chem. Lett., 47, 204-206, 2018）。これにより、選択性を向上させた様々なバイオイメージングが可能になる。これ以外にも、グルコースや過酸化水素を選択的に検出できるようなセンサ電極の局所修飾法に関する論文を、現在、投稿中である。
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| Research Progress Status |
29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 |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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