2006 Fiscal Year Annual Research Report

カーボンナノチューブセンサーによるリアルタイム生体モニタリングの研究

Research Project

Project/Area Number	18390170
Research Institution	Hokkaido University
Principal Investigator	千葉仁志 Hokkaido University, 医学部, 教授 (70197622)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	石井好二郎北海道大学, 大学院・教育学研究科, 助教授 (30243520) 武笠幸一北海道大学, 創成科学共同研究機構, 特任教授 (00001280)
Keywords	乳酸 / カーボンナノチューブ / リアルタイムモニタリング / バイオセンサー
Research Abstract	カーボンナノチューブの基本骨格の作製については,共同研究者の武笠が担当している。素子の作製については,触媒として電極上にFe/Mo/Alを蒸着するが,化学気相成長法を用いることにより均一なCNT成長が得られている。また,触媒および触媒周辺を電子線リソグラフィ技術と電子線蒸着およびスパッタ蒸着によってナノメーターオーダーで成形することにより,蒸着ガスの経路が最適化され,再現性および均一性がよいセンサー素子が作製できつつある。一方,ガラス基板に電極パターンを作製したのちに,シラン化試薬でアミノ基を露出させたのち,ヒドロキシスクシンイミド活性化ピレンによりピレン化した。リフトオフ後に市販CNTを用いて基板に固定化し,それを金で被覆した後に酸化シリコンを積層してCNT検出部分を作製している。また,千葉が担当するCNTセンサーへの酵素の組み込みであるが,調書の段階では乳酸脱水素酵素を組み込む予定であったが,調査の結果,酵素の安定性に優れる乳酸酸化酵素がリアルタイムセンサーに適していると思われるので,現在は乳酸酸化酵素を用いて実験をおこなっている。乳酸酸化酵素遺伝子を含むベクターを入手し,この遺伝子にCNTセンサーとの高選択的結合に用いるタグを導入し,それを発現ベクターに入れたのち,酵素蛋白を大量に発現させる実験をおこなっている。また,運動処方を担当する石井らは,札幌市において歩行を中心とした運動負荷プログラムを実施し,血液を採取して乳酸を含めた代謝学的検討をおこなっている。