2012 Fiscal Year Research-status Report
プラズマ重合膜／生体分子バイオナノ界面の作製評価およびバイオセンサーへの応用
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24560965
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Shibaura Institute of Technology |
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Principal Investigator |
六車 仁志 芝浦工業大学, 工学部, 教授 (20309719)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
工藤 奨 九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70306926)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | バイオチップ / プラズマ重合 / ナノ材料 / 酵素 |
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| Research Abstract |
バイオナノ界面研究の研究対象として、本研究では、プラズマ重合有機薄膜とタンパク質分子を選択し、両者の複合体からなるバイオナノ界面に焦点をあてる。生体分子とプラズマ重合膜の複合体からなる十数ナノメートル層のバイオナノ界面の界面構造解析とそのマテリアル／デバイス特性との関係を調べ、性能向上および新機能発現を目的とする。このバイオナノ界面は、医療を支えるバイオマテリアルやバイオセンサーにおいて重要な役割を持つ。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
バイオチップは、バイオトランスポート研究を推進する上での重要な基盤技術である。バイオチップは、細胞や生体物質などを性能を如何して制御・利用することが、成功の鍵である。今回は、ナノ材料に注目し、ナノ材料と生体物質を利用して、バイオチップ用途の機能発現に取り組み、目的を達成することができた。
ナノ材料の中でもカーボンナノチューブを選択した。カーボンナノチューブは、優れた触媒能と電子伝達能があるが、バイオチップの水溶液中の用途でその性能を活かすためには、カーボンナノチューブの性能を保持したまま、親水性化あるいは化学修飾を行う必要がある。従来の手法は、硝酸・硫酸なので化学処理が用いられているが、この方法は、時間と手順が多い。本研究では、プラズマ重合処理をし、カーボンナノチューブの表面を短時間で、機能を保持したまま、親水性化し、アミノ基を導入することで、優れたバイオチップ機能を持つバイオナノ界面を得ることができた。さらに、他の機能物質（電子伝達媒介物質）を用いることで、相乗効果によって、感度・選択性を向上させることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
生物機能は多種類でありその選択と、細胞組織から生体分子までのどの階層性を利用するかの戦略が重要である。今回は、グルコース酸化酵素、グルコース脱水素酵素には有効であったら、他の生体分子については、多くの試行錯誤を重ねる以外にない。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
平成25年度の研究計画は、「固定化した生体分子に直接プラズマ重合処理した複合体界面の構造解析」である。大枠の研究計画の変更はないが、研究計画を達成する手段として、特に複合体界面の電気化学的導電性の評価が不可欠であることが平成24年度に実施された研究から判明した。電気化学的導電性の評価は、具体的には電気化学インピーダンススペクトロメトリー法という電気化学的測定法の一種である。
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