2011 Fiscal Year Research-status Report
有機・無機ハイブリッド型バイオセンシング材料の創製
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23656401
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
横尾 俊信 京都大学, 化学研究所, 教授 (90158353)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
徳田 陽明 京都大学, 化学研究所, 准教授 (30372551)
正井 博和 京都大学, 化学研究所, 助教 (10451543)
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| Project Period (FY) |
2011-04-28 – 2014-03-31
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| Keywords | 有機無機ハイブリッド / 低融点 / NMR / 生体親和性 |
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| Research Abstract |
近年、タンパク質などの生体分子を高速かつ高感度に分析するバイオセンシングシステムが盛んに研究されている。しかし、簡便・安価・高感度という点をすべて満たしているとは言えないのが現状である。そこで我々は材料そのものの機能化により解決することを考えた。具体的には、有機高分子材料の生体親和性・加工性、無機材料の耐熱性・耐候性といった特徴を併せ持つ有機-無機ハイブリッド材料の利用を検討した。当研究室では、アルコキシシランを原料としたゲル膜から自己組織的に起こるロールアップ現象を発見した（マイクロロール）。マイクロロールは幾重にも巻重なった形状であり、中空形状や有機-無機ハイブリッド材料の特性を活かすことで小型流路などへの応用を現在検討している。本研究では、マイクロロール内表面に生体分子を固定化することで、簡易作製可能なバイオセンシングデバイス材料の作製を最終目標とする。まずは、マイクロロールの形状制御、機能性付与を目指した。SEM観察により、外形は約80μmで幾重にも巻き重なっていることがわかった。また、マイクロロールのIRスペクトルより、NH2変角振動に帰属できる1620~1650 cm-1にピークが現れた。よって、本手法によると、アミノ基により表面修飾されたマイクロロールの作製が可能であることがわかった。これらは、バイオセンシングデバイスとして応用可能であることを示している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
計画以上に親展しており、特記事項無し。
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| Strategy for Future Research Activity |
半導体加工技術を用いて、Si基板上の酸化膜（親水性）を一部エッチングしてSi-H（撥水性）することことを試みる。チューブの内径を50 nmとすると、円周の長さは約300 nmであるので、チューブの長さ300 nmの加工精度があれば十分であり、現在知られている技術を用いて達成可能である。このように、半導体加工技術を用いてSi基板上に疎水性のトップダウン的にパターニングを行うことによって、種々の形状のチューブ形成を試み、最適な条件を見出す。また、現状で得られているチューブの形状は、バームクーヘン状の形状（渦巻き状になっており、渦の隙間は連続でない）である。ウィスパリングギャラリーモードによる検出の観点からは、シングルウォールのチューブが望ましい。上記のようなパターニングのみによってシングルウォールを得るためには、膜の端と端が偶然に出会って結合する必要があるが、容易ではない。そこで、チューブに反応性のメトキシ基を含んでいることを利用し、水中でエイジングする、熱処理する等の後処理によってバームクーヘン形状からシングルウォールのチューブが得ることを試みる。 さらに、抗体をAPTMSで作製具体的には、チューブのハンドリング、光ファイバとチューブ間のカップリング、検出システムの立ち上げを行う。チューブを複数並べて、1つの光ファイバでマルチチャンネル検出することを試みる。また、チューブの合成条件によっては、入り口は2つ口で、出口は1つ口のY分岐型のチューブが得られることを既に確認している。これは流路上の分岐点として利用することができるので、複数の生体関連物質を別個に導入し、入り口側と出口側に光ファイバをカップリングさせ、物質変化をリアルタイムに観察する。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
センサー特性評価を目的とし、光学測定に必要な物品の購入を行う。また、成果発表のため、旅費として使用する。
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Research Products
(2 results)
