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2012 Fiscal Year Annual Research Report

ナノアレー構造体を利用する透過型表面プラズモン共鳴センサの開発

Research Project

Project/Area Number 22750073
Research InstitutionTokyo Metropolitan University

Principal Investigator

中嶋 秀  首都大学東京, 都市環境科学研究科, 准教授 (10432858)

Project Period (FY) 2010-04-01 – 2013-03-31
Keywordsマイクロ化学分析システム / 化学センサ / バイオセンサ / SPR / ナノアレー
Research Abstract

本研究は,ポンプやバルブなどの周辺機器も含めて真にポータブルな表面プラズモン共鳴(SPR)センサを開発することを目的として,コンパクトディスク(CD)上に作製した多数のマイクロチャネルに,遠心力を利用して試薬と試料を導入し,試料中の各成分をマイクロチャネル内壁に固定した種々のレセプタータンパク質との相互作用により分離した後,ナノアレー構造体を利用するSPRセンサにより検出する,新規SPRセンサを開発するものである。
本年度は,昨年度に引き続きセンサチップの作製方法について検討した。すなわち,ポリスチレンナノビーズの懸濁液を半硬化状態のPDMS基板上に滴下し,一定温度・湿度下で乾燥させることにより規則配列3次元ナノビーズ構造体を作製した。次に,作製した3次元構造体を超音波洗浄することにより,規則配列2次元ナノビーズ構造体を作製した。さらに,この構造体上に金薄膜を蒸着し,透過型SPRセンサ用センサチップを作製した。このときの作製条件を詳細に検討することにより,規則的なナノ構造体を有するセンサチップを作製することに成功した。このセンサチップを用いるSPR測定では,スペクトルによる共鳴波長の変化を測定する方法を用いており,共鳴角度の変化を測定する市販のSPRセンサとは原理が異なる。そこで,屈折率が既知の標準溶液を用いて屈折率と共鳴波長との関係を測定し,本研究で開発するセンサの信号を市販のSPRセンサの共鳴角度と比較して校正した。これにより,センサの標準化を行った。また,前年度までに開発した遠心力を利用する送液システムおよびSPR光学系を改良し,送液の安定性,感度および分解能の性能,チャネル間の均一性等の問題点を解決した。さらに,開発したセンサを用いる免疫測定について検討し,ストレスマーカーの一種であるイムノグロブリンAの測定に成功した。

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (20 results)

All 2013 2012

All Journal Article (11 results) (of which Peer Reviewed: 11 results) Presentation (8 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Development of an LED-induced fluorescence analysis system using a compact disk-type microfluidic device and its application to enzyme-linked immunosorbent assay2013

    • Author(s)
      Kazuhiro Morioka, Hizuru Nakajima, Akihide Hemmi, Hulie Zeng, Katsumi Uchiyama
    • Journal Title

      BUNSEKI KAGAKU

      Volume: 62 Pages: 65-71

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of a novel two dimensional surface plasmon resonance sensor using multiplied beam splitting optics2013

    • Author(s)
      Akihide Hemmi, Ryosuke Mizumura, Ryuta Kawanishi, Hizuru Nakajima, Hulie Zeng, Katsumi Uchiyama, Noriaki Kaneki, Toshihiko Imato
    • Journal Title

      Sensors

      Volume: 13 Pages: 801-812

    • DOI

      10.3390/s130100801

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A piezoelectric drop-on-demand generator for accurate samples in capillary electrophoresis2013

    • Author(s)
      Fengming Chen, Yandong Zhang, Yuri Nakagawa, Hulie Zeng, Chen Luo, Hizuru Nakajima, Katsumi Uchiyama, Jin-Ming Lin
    • Journal Title

      Talanta

      Volume: 107 Pages: 111-117

    • DOI

      10.1016/j.talanta.2012.12.058

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Preparation of atomic emission detector equipped with in-tube micro plasma torch and detection of sulfur and phosphorus organic compounds by gas chromatography2013

    • Author(s)
      Tatsuro Nakagama, Kensuke Shinohara, Shinji Uchiyama, Jun Tsunokawa, Hulie Zeng, Hizuru Nakajima, Katsumi Uchiyama
    • Journal Title

      BUNSEKI KAGAKU

      Volume: 62 Pages: 199-206

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Separation and determination of dopamine and epinephrine in serum by capillary electrophoresis with inkjet introduction system2013

    • Author(s)
      Ying Weng,Hulie Zeng,Yuri Nakagawa,Saori Ikeda,Fengming Chen,Hizuru Nakajima,Katsumi Uchiyama
    • Journal Title

      CHROMATOGRAPHY

      Volume: 34 Pages: 33-40

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Controllable construction of ordered three-dimensional microbeads structure and its application in enzyme-linked immunosorbent microarray2012

    • Author(s)
      Hulie Zeng, Yoriko Inoue, Kosuke Moritani, Moeka Nishiwaki,Hizuru Nakajima Katsumi Uchiyama
    • Journal Title

      Sensors and Acturators B

      Volume: 168 Pages: 446-452

    • DOI

      DOI:10.1016/j.snb.2012.04.007

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of an automatic multi-channel ink-jet ejection chemiluminescence system and its application to the determination of horseradish peroxidase2012

    • Author(s)
      Fengming Chen, Zhen Lin, Yongzan Zheng, Hulie Zeng, Hizuru Nakajima, Katsumi Uchiyama, Jin-Ming Lin
    • Journal Title

      Analytica Chimica Acta

      Volume: 739 Pages: 77-82

    • DOI

      10.1016/j.aca.2012.06.022

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Determination of aromatic pollutants in tap water by a gas chromatograph equipped with a finger-sized atomic emission detector using deuterated internal standards2012

    • Author(s)
      Ryutaro Hirano, Tatsuro Nakagama, Hizuru Nakajima, Hulie Zeng, Katsumi Uchiyama
    • Journal Title

      BUNSEKI KAGAKU

      Volume: 61 Pages: 755-761

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Accurate and highly reproducible picoliter injection system for capillary electrophoresis2012

    • Author(s)
      Hulie Zeng , Ying Weng , Saori Ikeda , Yuri Nakagawa , Hizuru Nakajima , and Katsumi Uchiyama
    • Journal Title

      Analytical Chemistry

      Volume: 84 Pages: 10537-10542

    • DOI

      10.1021/ac302353q

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Chemiluminescence immunoassay for a nonionic surfactant using a compact disc-type microfluidic platform2012

    • Author(s)
      Shuai Guo, Koji Nakano, Hizuru Nakajima, Katsumi Uchiyama, Akihide Hemmi, Yoshikazu Yamasaki, Shigeharu Morooka, Ryoichi Ishimatsu, Toshihiko Imato
    • Journal Title

      Pure and Applied Chemistry

      Volume: 84 Pages: 2027-2043

    • DOI

      10.1351/PAC-CON-11-10-10

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Performance of an organic photodiode as an optical detector and its application to fluorometric flow-immunoassay for IgA2012

    • Author(s)
      Mayo Miyake, Hizuru Nakajima, Akihide Hemmi, Masayuki Yahiro, Chihaya Adachi, Nobuaki Soh, Ryoichi Ishimatsu, Koji Nakano, Katsumi Uchiyama, Toshihiko Imato
    • Journal Title

      Talanta

      Volume: 96 Pages: 132-139

    • DOI

      10.1016/j.talanta.2012.02.006

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Development of LED-induced fluorescence detection system using a compact disk-type microfluidic device and its application to ELISA2013

    • Author(s)
      Hizuru Nakajima, Kazuhiro Morioka, Akihide Hemmi, Hulie Zeng, Katsumi Uchiyama
    • Organizer
      PITTCON2013
    • Place of Presentation
      Philadelphia (USA)
    • Year and Date
      20130317-20130321
  • [Presentation] オンサイト測定を指向したマイクロ化学・バイオ分析システム2012

    • Author(s)
      中嶋秀
    • Organizer
      イノベーション・ジャパン2012
    • Place of Presentation
      東京国際フォーラム
    • Year and Date
      20120927-20120928
  • [Presentation] シリカナノ粒子を用いたタブレット型フォトニック結晶の作製とラベルフリー測定2012

    • Author(s)
      井上智之, 中嶋 秀, 曾 湖烈, 内山一美
    • Organizer
      日本分析化学会第61年会
    • Place of Presentation
      金沢大学
    • Year and Date
      20120919-20120921
  • [Presentation] Development of LED-induced fluorescence analysis system using a compact disk-type microfluidic device and its application to ELISA2012

    • Author(s)
      Kazuhiro Morioka, Hizuru Nakajima, Akihide Hemmi, Hulie Zeng, Katsumi Uchiyama
    • Organizer
      RSC Tokyo International Conference 2012
    • Place of Presentation
      幕張メッセ
    • Year and Date
      20120905-20120906
  • [Presentation] Development of 2D surface plasmon resonance sensor using multi beam splitter2012

    • Author(s)
      Ryosuke Mizumura, Hizuru Nakajima, Akihide Hemmi, Hulie Zeng, Katsumi Uchiyama
    • Organizer
      RSC Tokyo International Conference 2012
    • Place of Presentation
      幕張メッセ
    • Year and Date
      20120905-20120906
  • [Presentation] マルチビームスプリッターを用いる2次元表面プラズモン共鳴センサの開発2012

    • Author(s)
      水村諒介, 河西隆太, 辺見彰秀, 金木則明, 今任稔彦, 曾湖烈, 中嶋 秀, 内山一美
    • Organizer
      第72回分析化学討論会
    • Place of Presentation
      鹿児島大学
    • Year and Date
      20120519-20120520
  • [Presentation] コンパクトディスク型マイクロチップを用いる酵素免疫測定法の開発2012

    • Author(s)
      森岡和大, 臼井崇, 薛書華, 曾湖烈, 中嶋秀, 内山一美
    • Organizer
      第72回分析化学討論会
    • Place of Presentation
      鹿児島大学
    • Year and Date
      20120519-20120520
  • [Presentation] 規則配列マイクロビーズ構造体ドットを用いたELISA反応場の構築と評価2012

    • Author(s)
      森谷孝介, 中嶋 秀, 曾 湖烈, 内山一美
    • Organizer
      第72回分析化学討論会
    • Place of Presentation
      鹿児島大学
    • Year and Date
      20120519-20120520
  • [Patent(Industrial Property Rights)] コンパクトディスク型マイクロチップ,そ の製造方法および分析システムならびに分析方法2012

    • Inventor(s)
      中嶋秀, 臼井崇, 内山一美, 辺見彰秀
    • Industrial Property Rights Holder
      中嶋秀, 臼井崇, 内山一美, 辺見彰秀
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2012-189555
    • Filing Date
      2012-08-30

URL: 

Published: 2014-07-24  

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