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2015 Fiscal Year Annual Research Report

バイオ・ナノ界面における電気的相互作用の探索

Research Project

Project/Area Number 25706012
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

早水 裕平  東京工業大学, 大学院理工学研究科, 准教授 (80443216)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywordsペプチド / ナノシート / 自己組織化
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、半導体ナノシート上に特異的なナノ構造を自己成長するペプチドを用いて、バイオ材料とナノ材料の界面の電子状態を制御し、巣インキバイオナノ・ハイブリッドシステムを探索します。
昨年度に引き続き、液中において自己組織化ペプチドが吸着している二硫化モリブデンの電子状態の調査を電気伝導測定および顕微分光測定を用いて行った。その結果、同種のペプチドであっても、自己組織化過程の条件を変えることにより、ペプチド自己組織化膜の分子配置を変化させることによって、二硫化モリブデンの発光スペクトルに変化をもたらすことが解った。
この知見を基に、蛍光分子を修飾したペプチドを用いて、二硫化モリブデン上にペプチドを自己組織化させ、修飾蛍光色素の発光スペクトルを観測した。同様な実験をグラフェン上でも行った。グラフェン上での蛍光測定では有意な発光強度の現象が観測された。これは蛍光色素からグラフェンへのエネルギー移動による消光現象が起きている可能性を示唆している。一方で、二硫化モリブデンではグラフェンほどの消光は観測されなかった。
次に、二硫化モリブデンに電極を接触させ、その電気化学ポテンシャルを制御しながら、発光測定を行ったところ、二硫化モリブデンの腐食作用が観測された。これは、ペプチドの有無によらず、光照射下において二硫化モリブデンの電気化学腐食として古くから確認されている現象であったが、単層二硫化モリブデンでの観測は初めてのことである。また、多層物質の場合は、腐食が活発に起こるのに対し、単層だけは腐食が起きにくい現象も初めて観測した。これらの知見を基に、単層半導体ナノシート界面でのバイオ材料からのエネルギー移動に関する研究を進める。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (17 results)

All 2016 2015

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 3 results) Book (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Laser-induced electrochemical thinning of MoS22016

    • Author(s)
      K. Sunamura , T. R. Page , K. Yoshida , T. Yano and Y. Hayamizu
    • Journal Title

      J. Mater. Chem. C

      Volume: 4 Pages: 3268-3273

    • DOI

      10.1039/C5TC04409J

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Probing edge-activated resonant Raman scattering from mechanically exfoliated 2D MoO3 nanolayers2015

    • Author(s)
      T. A. Yano, K. Yoshida, Y. Hayamizu, T. Hayashi, F. Ohuchi, and M. Hara
    • Journal Title

      2D Materials

      Volume: 2 Pages: 035004

    • DOI

      10.1088/2053-1583/2/3/035004

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Crystallographic Orientation of Self-Assembled Peptides on CVD MoS2 Single Crystal2016

    • Author(s)
      Linhao Sun, Kouhei Sakuma, Shohei Tsuchiya, Hiroto Fukata, Mehmet Sarikaya, Yuhei Hayamizu
    • Organizer
      Materials Research Society spring meeting 2016
    • Place of Presentation
      Phenix, AZ, USA
    • Year and Date
      2016-03-30
  • [Presentation] In Situ Observation of Fluorescent-Tagged Peptides Diffusing on Boron Nitride by Single Molecule Tracking2016

    • Author(s)
      Peiying Li, Koji Noda, Shuzo Hirata, Martin Vacha, Mehmet Sarikaya, Yuhei Hayamizu
    • Organizer
      Materials Research Society spring meeting 2016
    • Place of Presentation
      Phenix, AZ, USA
    • Year and Date
      2016-03-30
  • [Presentation] 2 次元材料表面において自己組織化するβシート型機能性ペプチドの開発2015

    • Author(s)
      佐久間洸平, 深田拓人, 早水裕平
    • Organizer
      表面科学学術講演会
    • Place of Presentation
      茨城県つくば市
    • Year and Date
      2015-12-01
  • [Presentation] 電気化学的なバイアスによるペプチドの自己組織化挙動の制御2015

    • Author(s)
      関 貴一, Page Tamon, 早水 裕平
    • Organizer
      表面科学学術講演会
    • Place of Presentation
      茨城県つくば市
    • Year and Date
      2015-12-01
  • [Presentation] Effect of Temperature on Self-Assembled Peptide at Water-Graphite/MoS2 Interface2015

    • Author(s)
      Linhao Sun, Morio Isoda, Mehmet Sarikaya, Yuhei Hayamizu
    • Organizer
      Materials Research Society fall meeting 2015
    • Place of Presentation
      Boston, MA, USA
    • Year and Date
      2015-11-30
  • [Presentation] 層状物質上におけるグラファイト結合ペプチドの膜安定性と非特異吸着防止効果の評価2015

    • Author(s)
      増島 弘顕, 大西 知子, 早水 裕平
    • Organizer
      生物工学会
    • Place of Presentation
      鹿児島県鹿児島市
    • Year and Date
      2015-10-26
  • [Presentation] 乳酸菌と親和性を持つグラフェン結合ペプチドの評価2015

    • Author(s)
      大西 知子, 増島 弘顕, 田中 祐圭, 大河内 美奈, 早水 裕平
    • Organizer
      生物工学会
    • Place of Presentation
      鹿児島県鹿児島市
    • Year and Date
      2015-10-26
  • [Presentation] 2次元ナノ材料上で規則正しく自己組織化するペプチド2015

    • Author(s)
      早水裕平
    • Organizer
      第64回高分子討論会
    • Place of Presentation
      東北大学 宮城県仙台市
    • Year and Date
      2015-09-15
    • Invited
  • [Presentation] 界面非平衡系におけるグラファイト吸着ペプチドのモルフォロジー変化2015

    • Author(s)
      土屋 匠平, 磯田 盛夫, Mehmet Sarikaya, 早水 裕平
    • Organizer
      応用物理学会
    • Place of Presentation
      愛知県名古屋市
    • Year and Date
      2015-09-15
  • [Presentation] 電気化学的なバイアスによるペプチドの自己組織化挙動の制御2015

    • Author(s)
      関 貴一, Page Tamon, 早水 裕平
    • Organizer
      応用物理学会
    • Place of Presentation
      鹿児島県鹿児島市
    • Year and Date
      2015-09-15
  • [Presentation] 蛍光一分子追跡法を用いた窒化ホウ素上を拡散するペプチドのその場観測2015

    • Author(s)
      李佩瑩,野田紘志,平田修造,Martin Vacha,Mehmet Sarikaya, 早水裕平
    • Organizer
      応用物理学会
    • Place of Presentation
      鹿児島県鹿児島市
    • Year and Date
      2015-09-15
  • [Presentation] Engineering of Bio-Nano Interfaces on 2D Nanomaterials by Self-Assembled Peptides2015

    • Author(s)
      Yuhei Hayamizu
    • Organizer
      12th International Conference Advanced Carbon Nanostructures (ACNS2015)
    • Place of Presentation
      Saint-Petersburg, Russia
    • Year and Date
      2015-07-02
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Engineering of bio-nano interfaces on 2D nanomaterials by self-assembled peptides2015

    • Author(s)
      Yuhei Hayamizu
    • Organizer
      International Symposium on Intercalation Compounds (ISIC18)
    • Place of Presentation
      Strasbourg, France
    • Year and Date
      2015-06-04
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Book] グラファイト表面におけるペプチド自己組織化単分子膜の熱力学的評価2015

    • Author(s)
      磯田盛夫 早水裕平
    • Total Pages
      6
    • Publisher
      表面科学、日本表面科学会
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 自己組織化ペプチド及びその利用2015

    • Inventor(s)
      早水裕平 深田拓人
    • Industrial Property Rights Holder
      早水裕平 深田拓人
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2015-081761
    • Filing Date
      2015-04-13

URL: 

Published: 2017-01-06  

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