2020 Fiscal Year Annual Research Report
Creation of On-demand Light-induced Acceleration System Targeting Various Biological Sample
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17H00856
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
飯田 琢也 大阪府立大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (10405350)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
床波 志保 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60535491)
中瀬 生彦 大阪府立大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (40432322)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | ナノバイオ / 分析科学 / 分子認識 / 光濃縮 / 微生物 / 細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまでの3年間で核酸、タンパク質などの生体関連物質の世界トップクラスの迅速性と感度を誇る検出法確立や、細胞膜透過性の希少薬剤のハイスループット送達技術の基礎原理を世界に先駆けて解明してきた。特に、核酸の光誘導電気検出の手法の基礎構築、タンパク質のマイクロ流路中での圧力駆動流の補助の下でfgオーダーの極微量タンパク質を数分程度の短時間で検出できる新原理の解明や低ダメージ光濃縮基板の基礎原理構築にも成功した。
2020年度は上記成果に基づいて光誘導加速の(1)マクロな機構解明、(2)基板開発、(3)ミクロな機構解明に関する全項目を統合し、多種生体サンプルへの適用可能性の解明に注力した。特に、これまでに開発してきた擬似気泡基板を活用した微生物検出における蛍光スペクトル解析法を確立し、困難であった固液界面でのDNA二重鎖形成の光誘導加速にも成功し(特願2022-026950)、マイクロフロー系での分子認識の光誘導加速によるタンパク質の迅速な選択的微量検出の機構解明でも大きな前進があった(PCT/JP2020/032758)。さらに、低出力レーザーでナノ生体試料を計測部位に誘導濃縮できる新規光誘導加速基板による生物学的ナノ粒子の迅速・高感度検出でも重要な知見を得た(特願2021-079294)。これらの「オンデマンド光誘導加速システム」の原理を確立して目的を達成した。
一方、最終年度ということもあり、全項目の統合により得た成果や副産物として獲得した新規知見に関する成果の外部発表を積極的に行う予定だったが、新型コロナウイルス感染症の影響により国際会議の開催が延期となった。これに伴い、繰越期間である2021年度は研究成果発表(国際会議、論文投稿)とその準備に関連する追加実験等を行い、得られた成果を積極的に世界に発信した(2021堀場雅夫賞受賞、論文3件投稿中)。
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| Research Progress Status |
令和2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 |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Remarks |
各種メディアで成果が紹介[1]KBS京都Kyobiz X(テレビで放映)堀場雅夫賞 授賞式2021/10/22、[2]堀場雅夫賞に大阪府立大・飯田教授ら3氏、日本経済新聞web、[3]「日経新聞オンライン(2021年3月23日(火))でバブル模倣型光濃縮基板が紹介、[4]「国連アカデミック・インパクトJapan」でバブル模倣型光濃縮基板が紹介
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Research Products
(34 results)
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[Journal Article] Optical Trapping of Nanocrystals at Oil/Water Interfaces: Implications for Photocatalysis2021
Author(s)
Yasuyuki Tsuboi, Shota Naka, Daiki Yamanishi, Tatsuya Nagai, Ken-ichi Yuyama, Tatsuya Shoji, Bunsho Ohtani, Mamoru Tamura, Takuya Iida, Tatsuya Kameyama, Tsukasa Torimoto
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Journal Title
ACS Appl. Nano Mater
Volume: 4
Pages: 11743-11752
DOI
Peer Reviewed
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