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2009 Fiscal Year Annual Research Report

生体分子カイネティクスを解明するナノ光計測

Research Project

Project/Area Number 21360032
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

井上 康志  Osaka University, 大学院・生命機能研究科, 教授 (60294047)

Keywordsナノ光計測 / 生体分子カイネティクス / 1分子計測 / 金属ナノクラスター / 半導体量子ドット / 計測機器開発 / 表面修飾 / 生体イメージング
Research Abstract

生体分子のカイネティクスをナノメートルスケールで計測する手法の確立を目指し、生体分子を標識する半導体量子ドットなどナノマテリアルの位置計測を高感度・高精度に行う光学系の設計および試作を行った。暗視野光学系を照明系に採用し、半導体量子ドットなどからの蛍光を顕微光学系、ズームレンズによる拡大光学系、さらにイメージインテンシファイアーを通して、4分割検出器上に蛍光像を結像した。とくに、拡大光学系により回折限界程度の蛍光像を拡大することで、位置計測の精度の向上を図るとともに、イメージインテンシファイアーにより感度の向上を目指した。200nm径の蛍光ビーズを試料とし、試作装置により位置計測を行ったところ、3.5nmの位置精度を実現した。半導体量子ドットでは26nmの位置精度であった。タンパク質などの生体分子は10nm程度の大きさであることから、1桁程度の精度向上を図る必要がある。光学系の最適化、迷光除去、光検出回路の雑音低減によりこれらの点の改善を行っている。
また、ナノマテリアルにより蛍光標識するさいに生体分子の活性が阻害されない修飾法についての検討を行った。具体的には、抗体の抗原認識部位とは無関係な位置に存在するジチオール基を環元することで、チオール基を活性化させ、アミノ基で修飾した半導体量子ドットと結合させることを考案した。作製した分子プローブをガン細胞へ投与したところ、ガン細胞に特異的に発現する受容体タンパク質を選択的に蛍光標識できることを蛍光イメージングにより明らかにし、考案手法により抗体の活性が維持されることを確認できた。

  • Research Products

    (4 results)

All 2009

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (1 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Synthesis and characterization of anti-HER2 antibody conjugated CdSe/CdZnS quantum dots for fluorescence imaging of breast cancer cells2009

    • Author(s)
      D.K.Tiwari, S.Tanaka, 他4名
    • Journal Title

      Sensors 9

      Pages: 9332-9354

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Plamonics for near-field nano-imaging and superlensing2009

    • Author(s)
      S.Kawata, Y.Inouye, P.Verma
    • Journal Title

      Nature Photonics 3

      Pages: 388-394

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 蛍光性金属ナノクラスターの合成と蛍光イメージングへの展開2009

    • Author(s)
      井上康志, 他3名
    • Organizer
      第70回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      富山大学
    • Year and Date
      2009-09-09
  • [Book] Molecular Nano Dynamics, vol.1 : Spectroscopic Methods and Nanostructures2009

    • Author(s)
      Y.Inouye, 他2名(分担執筆)
    • Total Pages
      314
    • Publisher
      Wiley-VCH Verlag GmbH & Co.KGaA

URL: 

Published: 2011-06-16   Modified: 2016-04-21  

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