2008 Fiscal Year Self-evaluation Report
Bionanosensing based on Bio-frontier Surface
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18200033
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Research Field |
Biomedical engineering/Biological material science
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
NAGASAKI Yukio University of Tsukuba, 大学院・数理物質科学研究科, 教授 (90198309)
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| Project Period (FY) |
2006 – 2008
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| Keywords | バイオインターフェース / バイオナノ粒子 / ナノ診断 / 免疫診断 / ナノ酵素 / 表面プラズモン共鳴 / PEG / ポリマーブラシ |
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| Research Abstract |
固定化酵素のみならず、バイオセンサー、一分子計測、タンパク質チップなど、基材表面に様々な生体分子を固定し、特異的反応を認識させる試みは広く研究されている。しかしながら目的の相互作用だけを適格に認識させることは必ずしも容易ではなく、様々な工夫と苦労がなされているのが現状である。申請者らは両末端に異なる官能基を有するヘテロ2官能性ポリエチレングリコール(ヘテロPEG)の重要性にいち早く注目し、様々な官能基を有するヘテロPEGの選択的かつ定量的な合成法を確立し、上図に示すように非特異吸着を抑制しつつ特異的認識能を示す表面を構築してきた。この研究の中で、PEGブラシ鎖の鎖長を制御し、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。さらに極めて最近、抗体を固定した表面にPEGブラシを固定することにより、非特異吸着を抑制するだけでなく、表面の抗体の認識能自身を向上させることを見いだした。このようなPEGの密度、鎖長を制御し、バイオナノ表面を造り込むことは、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。本研究ではブラシの作製と物理化学的特性(たとえば鎖長、混合比等によるブラシの運動性や水和能など)を検討するだけでなく、PEGブラシ先端の分子認識能、生体分子との混合ブラシ構造による新しい界面の造り込みを行い、バイオ界面のナノエンジニアリング概念を創成することにある。
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