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2008 Fiscal Year Annual Research Report

修飾カーボンナノチューブと細胞との相互作用解明およびスクリーニング分別法への応用

Research Project

Project/Area Number 20651033
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Research InstitutionKumamoto University

Principal Investigator

冨永 昌人  Kumamoto University, 大学院・自然科学研究科, 助教 (70264207)

Keywordsカーボンナノチューブ / 細胞 / 電気刺激 / 膜障害 / 増殖 / 形態
Research Abstract

血清中に含まれる代表的なフィブロネクチンやラミニンなどのタンパク質とカーボンナノチューブ(CNT)との相互作用について検討たが、いずれのタンパク質においてもCNTを可溶化分散できなかった。一方、牛胎児血清(FBS)および牛血清アルブミン(BSA)を用いるとCNTを可溶化分散できた。なお、いずれのCNTも前処理によって細胞毒となる重金属ナノ粒子を除去した。
FBS及びBSAで可溶化したCNT存在下でそれぞれ細胞を培養し、CNT非存在下の場合(コントロール)と比較検討した。FBS可溶化CNT存在下では、0.1mg/m1の濃度の場合では、細胞増殖が抑制されたのに対し、それよりも低濃度の場合はコントロールとほぼ同程度の増殖を示した。また、同様にBSA可溶化CNT存在下で細胞を培養したところ、FBSの場合と同様に0.1mg/ml濃度では細胞増殖が抑制された。一方、それよりも低濃度の0.01、0.001mg/mlの場合はコントロールと比べてむしろ増殖が促進され、FBS可溶化CNT存在下の場合とは異なる挙動を示した。また、FBS可溶化CNTはほぼ均一に分散されていたが、BSA可溶化CNTは細胞に凝集している様子が観察された。以上の結果は、細胞増殖と形態に及ぼすCNTの影響は、可溶化されたタンパク質の影響を大きく反映すること示す。
細胞に取り込まれたCNTの定性定量測定のために、量子ドットを修飾したCNTを新規に合成した。また、CNTのタグとしての量子ドットの蛍光発光を確認した。平成21年度は、量子ドットタグ付きのCNTを用いて定量的に検討を行う予定である。

  • Research Products

    (30 results)

All 2009 2008

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results) Presentation (22 results)

  • [Journal Article] D-Fructose Detection Based on the Direct Heterogeneous Electron Transfer Reaction of Fructose Dehydrogenase Adsorbed onto Multi-walled Carbon Nanotubes Synthesized on Platinum Electrode2009

    • Author(s)
      Tominaga, M.
    • Journal Title

      Biosensors and Bioelectronics 24(5)

      Pages: 1184-1188

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Catalytic Current Based on Direct Electron Transfer Reactions of Enzymes Immobilized onto Carbon Nanotubes2009

    • Author(s)
      Tominaga, M.
    • Journal Title

      ECS Transactions 16(38)

      Pages: 1-8

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Composition-Activity Relationships of Carbon Electrode-Supported Bimetallic Gold-Silver Nanoparticles in Electrocataltic Oxidation ofGlucose2008

    • Author(s)
      Tominaga, M.
    • Journal Title

      Journal of Electroanalytical Chemistry 615(1)

      Pages: 51-61

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Redox Reaction Characteristics of Ferritin Immobilized onto Poly(L-lysine)-Modified Indium Oxide Electrodes2008

    • Author(s)
      Tominaga, M.
    • Journal Title

      Journal of Electroanalytical Chemistry 617(1)

      Pages: 78-84

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Bioelectrocatalytic Current Based on Direct Heterogeneous Electron Transfer Reaction of Glucose Oxidase Adsorbed onto Multi-Walled Carbon Nanotubes Synthesized on Platinum Electrode Surfaces2008

    • Author(s)
      Tominaga, M.
    • Journal Title

      Electrochemistry Communications 10(6)

      Pages: 888-890

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effects of the Expansion Time of Alternating Potential Loading and Temperatureon Cell Membrane Damage in HeLa Cells Cultured on an Electrode Surface2008

    • Author(s)
      Tominaga, M.
    • Journal Title

      Electrochemistry 76(8)

      Pages: 538-540

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Electrocatalytic Glucose Oxidation at Bimetallic Gold-Copper Nanoparticle-Modified Carbon Electrodes in Alkaline Solution2008

    • Author(s)
      Tominaga, M.
    • Journal Title

      Journal of Electro analytical Chemistry 624(1-2)

      Pages: 1-8

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Gold Single-Crystal Electrode Surface Modified with Self-Assembled Monolayers for Electron Tunneling with Bilirubin Oxidase2008

    • Author(s)
      Tominaga, M.
    • Journal Title

      Physical Chemistry Chemical Physics 10(46)

      Pages: 6928-6934

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 生体分子の直接電子移動反応のための界面制御2009

    • Author(s)
      冨永昌人
    • Organizer
      電気化学会第76回大会、生物工学研究会シンポジウム企画、特別講演
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2009-03-29
  • [Presentation] 生体分子の電極反応に及ぼす電極界面構造の影響2009

    • Author(s)
      冨永昌人
    • Organizer
      日本化学会第89春季年会、特別企画講演「35-表面を舞台とする化学・物理・機能」特別企画講演
    • Place of Presentation
      千葉
    • Year and Date
      2009-03-27
  • [Presentation] カーボンナノチューブ表面でのチトクロムcの電気化学的挙動2009

    • Author(s)
      冨永昌人
    • Organizer
      第36回フラーレン・カーボンナノチューブ総合シンポジウム
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2009-03-03
  • [Presentation] In-situラマン分光電気化学測定法を用いたカーボンナノチューブの界面挙動解析2009

    • Author(s)
      冨永昌人
    • Organizer
      第36回フラーレン・カーボンナノチューブ総合シンポジウム
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2009-03-03
  • [Presentation] 酵素の電子移動反応に及ぼすカーボンナノチューブの界面状態の影響2009

    • Author(s)
      冨永昌人
    • Organizer
      平成20年度第8回九州地区ナノテクノロジー拠点ネットワークセミナー講習会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      2009-02-07
  • [Presentation] 培養細胞を用いたナノハザードの評価-主にカーボンナノチューブに関して-2009

    • Author(s)
      冨永昌人
    • Organizer
      第23回熊本県産学官技術交流会
    • Place of Presentation
      熊本
    • Year and Date
      2009-02-05
  • [Presentation] Electrochemical behaviors of fructose dehydrogenase immobilized onto UV-ozone-treated carbon nanotubes modified electrode2009

    • Author(s)
      Kaneko, S.
    • Organizer
      Nagasaki Symposium on Nano-Dynamics 2009
    • Place of Presentation
      長崎
    • Year and Date
      2009-01-27
  • [Presentation] Structural Change Effect of Ferritin on the Electrode Reaction2009

    • Author(s)
      Tominaga, M.
    • Organizer
      Nagasaki Symposium on Nano-Dynamics 2009
    • Place of Presentation
      長崎
    • Year and Date
      2009-01-27
  • [Presentation] Influence of Defects of Carbon Nanotubes on Electrochemical Behaviors of Cytochrome c2008

    • Author(s)
      Tominaga, M.
    • Organizer
      The IUMRS International Conference in Asia 2008
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2008-12-12
  • [Presentation] Size Effect of Gold Nanoparticles on Electrocatalytic Oxidation of Glucose2008

    • Author(s)
      Tominaga, M.
    • Organizer
      The IUMRS International Conference in Asia 2008
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2008-12-12
  • [Presentation] Development of Carbon Electrode Materials for Direct Electron Transfer Reaction of Enzymes2008

    • Author(s)
      Tominaga, M.
    • Organizer
      The IUMRS International Conference in Asia 2008
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2008-12-12
  • [Presentation] Electrochemical Hydrogen Storage Behaviors of CVD Grown Carbon Nanotubes on Electrode Surface2008

    • Author(s)
      Tominaga, M.
    • Organizer
      The IUMRS International Conference in Asia 2008
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2008-12-12
  • [Presentation] タンパク質の電極反応と機能解析への応用に関する研究2008

    • Author(s)
      冨永昌人
    • Organizer
      第54回ポーラログラフィーおよび電気分析化学討論会、志方メダル受賞講演
    • Place of Presentation
      熊本
    • Year and Date
      2008-11-23
  • [Presentation] 金をベースとした合金およびサイズの異なる金属ナノ粒子を用いた糖類の電気化学的触媒酸化反応2008

    • Author(s)
      冨永昌人
    • Organizer
      第54回ポーラログラフィーおよび電気分析化学討論会
    • Place of Presentation
      熊本
    • Year and Date
      2008-11-23
  • [Presentation] Catalytic Current Based on Direct Electron Transfer Reactions of Enzymes Immobilized onto Carbon Nanotubes2008

    • Author(s)
      Tominaga, M.
    • Organizer
      The 214th ECS Meeting of The Electrochemical Society
    • Place of Presentation
      米国・ハワイ
    • Year and Date
      2008-10-13
  • [Presentation] Functional Modified Au Electrodes for Direct Electron Transfer (DET)Reaction of Fructose Dehydrogenase (FDH)and Application for Bio-fuel Cell2008

    • Author(s)
      Shirakihara, C.
    • Organizer
      The 214th ECS Meeting of The ElectrochemicalSociety
    • Place of Presentation
      米国・ハワイ
    • Year and Date
      2008-10-13
  • [Presentation] カーボンナノチューブに固定化された酵素の直接電子移動反応によるバイオセンサ2008

    • Author(s)
      冨永昌人
    • Organizer
      2008年秋季第69回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      愛知
    • Year and Date
      2008-09-03
  • [Presentation] 電気化学反応に及ぼすフェリチンの構造変化の影響2008

    • Author(s)
      冨永昌人
    • Organizer
      2008年秋季第69回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      愛知
    • Year and Date
      2008-09-03
  • [Presentation] カーボンナノチューブ合成基板電極の作製と応用2008

    • Author(s)
      冨永昌人
    • Organizer
      第57回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2008-05-29
  • [Presentation] カーボンナノチューブ合成基板電極上での酵素の直接電極反応2008

    • Author(s)
      冨永昌人
    • Organizer
      第57回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2008-05-28
  • [Presentation] 細胞形態・増殖に及ぼすカーボンナノチューブ合成基板表面の影響2008

    • Author(s)
      冨永昌人
    • Organizer
      第57回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2008-05-28
  • [Presentation] Enzyme Sensors Based on Direct Electron Transfer Reactions at Carbon Nanotubes Synthesized on an Electrode Surface2008

    • Author(s)
      Tominaga, M.
    • Organizer
      The 10th World Congress on Biosensors
    • Place of Presentation
      中国・上海
    • Year and Date
      2008-05-14

URL: 

Published: 2010-06-11   Modified: 2016-04-21  

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