2021 Fiscal Year Annual Research Report
Development of bacteria detection method using metal-coordinated nanopatricles
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18K05180
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| Research Institution | Sophia University |
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Principal Investigator |
橋本 剛 上智大学, 理工学部, 准教授 (20333049)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 金属ナノ粒子 / 細菌検出 / ジピコリルアミン / 電気化学 / ルテニウム錯体 / 分子認識 / 金属錯体 / リン酸認識 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は「新規応答機構による，細菌の選択的検出または短時間捕集が可能な金属錯体型機能性ナノ粒子を開発する」ことを目的に開始された。細菌はμｍオーダーの大きさであり，肉眼では見えないが，これを凝集させることにより100-1000倍にできれば，肉眼での定性的検出が可能となる。あるいは機器分析における定量測定のうち，化学反応を直接電気信号に変える最もシンプルな測定手段である電気化学的手法を用い，ナノ粒子表面での増幅機構を応用し高感度検出を行う。２０２１年度の研究実績としては，１）銅錯体修飾デンドリマーを用いたグラム陽性菌・陰性菌選択的な凝集識別法の開発，２）ルテニウムおよび鉄錯体/シクロデキストリン包接複合体を用いた電気化学的ATP検出，３）金ナノ粒子修飾電極を用いた糖及び細菌の電気化学的検出、が主なものである。
１）についてはこれまでに開発したフェニルボロン酸修飾ポリアミドアミンデンドリマーに，新たに銅錯体部分を修飾し、界面活性剤等により表面の電荷バランスを制御することで、グラム陽性菌、グラム陰性菌のそれぞれに適切なpH領域で応答する系を作り分けることが可能となった。２）については、新たにフェロセン錯体とシクロデキストリンからなる包接分子を用い、ATPに対して電気化学的な応答を示すことを明らかにした。３）については，電極修飾方法の再現性を高め、糖及び細菌を高感度に検出する方法の実現を引き続き実施した。
これらの成果の一部は国際雑誌に投稿・掲載され、また学会発表を行った。
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