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2013 Fiscal Year Annual Research Report

光ピックアップ型バイオセンシング技術の創成

Research Project

Project/Area Number 23685016
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

吉川 裕之  大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (00314378)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2014-03-31
Keywordsレーザー / バイオセンサー / 酵素 / 後方散乱光 / 酸化重合 / 表面増強ラマン散乱 / 光捕捉
Research Abstract

試料溶液中にレーザーを集光して、後方散乱光やラマン散乱光から生体分子情報を測定する光ピックアップ型バイオセンシング技術に関して以下の成果を得た。1)集光レーザーによるアニリン系分子のナノ凝集体形成に基づき酸化酵素反応を検出する独自の手法を利用した抗原-抗体反応の検出に取り組んだ。イムノグロブリンG(IgG)を基板上に固定化し、ペルオキシダーゼ標識2次抗体を特異結合させたのち、過酸化水素とオルトフェニレンジアミンからなる反応溶液を加える。この溶液をガラス基板上に滴下してレーザー光を集光することにより、反射光強度変化を記録し、2次抗体濃度を定量することに成功した。測定限界は10 pg/mLであり、マイクロプレートリーダーを用いた従来型比色定量法と比較して、高感度かつ微量分析が可能であることを示した。2)レーザートラップを利用して、1ミクロン程度の銀ナノ粒子集合体をガラスやポリマー基板上の任意の場所に作製し、吸着した対象分子を表面増強ラマン散乱により解析する技術を開発した。数nm程度のシーズ粒子分散液に、インジェクション装置を用いて硝酸銀溶液を極微量ずつ加えることにより、界面活性剤を用いずに、高い表面増強ラマン散乱活性を示す銀ナノ粒子を合成することに成功した。作製した銀ナノ粒子分散液にターゲット分子を混合し、レーザートラップを用いて基板上の任意の位置に固定化した凝集体からの表面増強ラマン散乱を測定した。新しく合成した銀ナノ粒子を用いて1 uM から10 nMの濃度範囲でアデニン分子の測定を行い、これまで表面増強ラマン散乱を利用した分子分析の問題点であった定量性、再現性を向上させることが出来た。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (12 results)

All 2014 2013

All Presentation (10 results) Book (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Presentation] SERS解析用金ナノ粒子固定化基板の作製と生細胞イメージング2014

    • Author(s)
      石橋達也,吉川裕之,民谷栄一
    • Organizer
      第61回応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      青山学院大学相模原キャンパス、神奈川県
    • Year and Date
      20140317-20140320
  • [Presentation] ペルオキシダーゼとナノ光重合を利用した抗原抗体反応のレーザー検出2014

    • Author(s)
      井村修平,吉川裕之,民谷栄一
    • Organizer
      第61回応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      青山学院大学相模原キャンパス、神奈川県
    • Year and Date
      20140317-20140320
  • [Presentation] 光トラップによる銀ナノ粒子凝集体の作製と生体分子のSERS解析2014

    • Author(s)
      尹航、吉川裕之、民谷栄一
    • Organizer
      第61回応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      青山学院大学相模原キャンパス、神奈川県
    • Year and Date
      20140317-20140320
  • [Presentation] 集光レーザー場を利用した新規ナノバイオフォトニクス計測技術の開発2013

    • Author(s)
      吉川 裕之・井村 修平・尹 航・民谷栄一
    • Organizer
      第7回バイオ関連化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      名古屋大学東山キャンパス、愛知県
    • Year and Date
      20130927-20130929
  • [Presentation] 金ナノ粒子固定化基盤表面におけるマウス初代心筋細胞の分光イメージング2013

    • Author(s)
      石橋 達也・吉川 裕之・池内 智彦・民谷 栄一
    • Organizer
      第7回バイオ関連化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      名古屋大学東山キャンパス、愛知県
    • Year and Date
      20130927-20130929
  • [Presentation] ペルオキシダーゼ酵素反応により促進されるナノ光重合反応を利用した迅速・高感度バイオセンシング2013

    • Author(s)
      井村 修平・吉川 裕之・民谷 栄一
    • Organizer
      第7回バイオ関連化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      名古屋大学東山キャンパス、愛知県
    • Year and Date
      20130927-20130929
  • [Presentation] 光トラップ銀ナノ粒子を用いた表面増強ラマン散乱分光による局所バイオ分析2013

    • Author(s)
      尹 航・吉川 裕之・民谷 栄一
    • Organizer
      第7回バイオ関連化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      名古屋大学東山キャンパス、愛知県
    • Year and Date
      20130927-20130929
  • [Presentation] 全反射型LSPRバイオセンサ-によるイムノセンシングの特性評価2013

    • Author(s)
      吉川 裕之・井村 修平・民谷 栄一
    • Organizer
      第74回応用物理学会秋季学術講演会
    • Place of Presentation
      同志社大学京田辺キャンパス、京都府
    • Year and Date
      20130916-20130920
  • [Presentation] Single-beam optical biosensing using laser nanopolymerization and enzyme reactions2013

    • Author(s)
      Hiroyuki YOSHIKAWA, Shuhei IMURA, Eiichi TAMIYA
    • Organizer
      SPIE2013, Optics + Photonics
    • Place of Presentation
      San Diego Convention Center、アメリカ
    • Year and Date
      20130824-20130829
  • [Presentation] Enzymatic Biosensing based on Laser Nanopolymerization of o-Phenylenediamine2013

    • Author(s)
      Hiroyuki YOSHIKAWA, Shuhei IMURA, Eiichi TAMIYA
    • Organizer
      International Conference on Photochemistry (ICP2013)
    • Place of Presentation
      ルーヴァンカトリック大学、ベルギー
    • Year and Date
      20130721-20130728
  • [Book] NANOBIOSENSORS AND NANOBIOANALYSES, Chapter 9, Novel nanobiosensing using a focused laser beam2014

    • Author(s)
      Hiroyuki YOSHIKAWA
    • Total Pages
      300
    • Publisher
      Springer
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 被験物質の濃度測定方法および検出装置2013

    • Inventor(s)
      吉川 裕之・井村 修平・民谷 栄一
    • Industrial Property Rights Holder
      吉川 裕之・井村 修平・民谷 栄一
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2013-218750
    • Filing Date
      2013-10-21

URL: 

Published: 2015-05-28  

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