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非晶質フッ素ポリマーを用いた1分子イメージングデバイスの開発

Research Project

Project/Area Number 11J09257
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Microdevices/Nanodevices
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

小野 尭生  東京大学, 大学院・工学系研究科, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2011 – 2012
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Fiscal Year 2012: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywordsバイオデバイス / 1分子イメージング / ナノマイクロ加工 / 非晶質フッ素ポリマー / ナノ・マイクロ加工
Research Abstract

本年度はまず、1分子観察時にデバイス表面に非特異吸着した蛍光分子によるノイズを低減するため、ポリマーナノホールアレイ表面に化学修飾を施して吸着を抑制することを試みた。非特異吸着によるノイズの問題は、1分子イメージングとそれを利用した生化学研究において重要な問題である。低圧プラズマを用いたデバイスの表面処理、およびポリエチレングリコール鎖を持つ非イオン系界面活性剤Pluronic^<TM>(BASF Corp.)をデバイス表面に吸着させることによって、蛍光修飾たんぱく質の非特異的な吸着を約1/4に抑制することが出来た。
さらに、デバイス加工に用いたアルゴンプラズマによるデバイス材料の蛍光性ダメージに着目した。この蛍光はデバイスの構造上、デバイス表面でなく内部に生じていることがわかっていた。この蛍光をプラズマ誘起ダメージ検出に応用するための検討を行った。プラズマ中のイオンやUVのポリマーへの影響を個別に調べたところ、短波長のVUVがダメージ要因と判明した。VUVによりポリマーの構造が変化し、π共役系を生成して蛍光性を得たと推察された。従来材料内部のダメージを検出するには、試料をエッチングするなど、破壊的計測が必要であった。破壊的計測はそれ自体が試料にダメージを与える可能性がある。蛍光を用いて材料内部のダメージを非破壊的に検出可能な本法は、プラズマ誘起ダメージの研究に寄与すると考えられる。
以上まとめると、非晶質フッ素ポリマーと生体分子との相互作用の理解に基づいて、ポリマーナノホールアレイに必要な表面修飾法を構築した。さらに、当該ポリマーをプラズマプロセスによるダメージの評価に利用した新たな手法を開発した。
なお、本年度の成果は、国際学会発表三件を含む計五件の学会(うち二件は招待講演)において発表した。他に論文一報を執筆中である。また、一件の学会発表に対してポスター賞が授与された。

Report

(2 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2012 2011 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (13 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Damage-free Fabrication of Perfluoropolymer Microaperture Array Device for Single-molecule Imaging2011

    • Author(s)
      Takao Ono, Ryo Iizuka, Takanori Akagi, Takashi Funatsu, Takanori Ichiki
    • Journal Title

      Transactions of the Materials Research Society of Japan

      Volume: 36(4) Pages: 553-556

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] S1ngle-molecule imaging device using localized evanescent illumination in polymeric nanoholes2012

    • Author(s)
      Takao 0n0, Ryo lizuka, Takanori Akagi, Takashi Funatsu and Takanori Ichiki
    • Organizer
      The 16th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences (μTAS
    • Place of Presentation
      沖縄コンペンションセンター、沖縄県
    • Year and Date
      2012-10-30
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Ringle-Molecule Fluorescence Imaging using Polymeric Nanoholes beyond Diffraction Limit2012

    • Author(s)
      Takao Ono. Ryo Iizuka, Takanori Akagi, Takashi Funatsu and Takanori Ichiki
    • Organizer
      2012 International Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM2012)
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館、京都府
    • Year and Date
      2012-09-27
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] |lano/Microtabrication lechnologies ot Amorphous Perfluoropolymer and its Applications to Single-molecule Imaging Device2012

    • Author(s)
      Takao Ono. Ryo Iizuka, Takanori Akagi, TakashijP Funatsu and Takariori lchiki
    • Organizer
      7th Biyani International Conf erence-2012 (BICON-12)
    • Place of Presentation
      シャイプール市、インド(招待講演)
    • Year and Date
      2012-09-17
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] ポリマーナノホールを用いた1分子イメージング2012

    • Author(s)
      小野尭生、飯塚怜、赤木貴則、船津高志、一木隆範
    • Organizer
      第73回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      愛媛大学・松山大学、愛媛県(招待講演)
    • Year and Date
      2012-09-12
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] ポリマー製ナノホールアレイデバイスと1分子イメージングヘの応用2012

    • Author(s)
      小野尭生、飯塚怜、赤木貴則、船津高志、一木隆範
    • Organizer
      第12回 東京大学生命科学シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京大学、東京都
    • Year and Date
      2012-06-30
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] ポリマー製ナノホールアレイデバイスを用いた光の回折限界を越えた1分子イメージング2012

    • Author(s)
      小野尭生、飯塚怜、赤木貴則、船津高志、一木隆範
    • Organizer
      第59回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      東京都新宿区
    • Year and Date
      2012-03-17
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] ポリマー製ナノホールアレイデバイスを用いた局所照明による1分子イメージング2012

    • Author(s)
      小野尭生、飯塚怜、赤木貴則、船津高志、一木隆範
    • Organizer
      バイオ・マイクロシステム研究会
    • Place of Presentation
      東京都文京区
    • Year and Date
      2012-03-14
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] DEVELOPMENT OF MICROCHAMBER ARRAY CHIP-BASED ASSAY SYSTEM FOR β-GLUCOSIDASE ACTIVITY2012

    • Author(s)
      K.Tahara, R.Iizuka, T.Ono, K.Igarashi, M.Samejima, T.Ichiki, T.Funatsu
    • Organizer
      Biophysical Society 56th Annual Meeting
    • Place of Presentation
      米国サンディエゴ市
    • Year and Date
      2012-02-26
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 1分子イメージングのためのポリマー製ナノホールを用いた局所照明デバイス2011

    • Author(s)
      小野尭生、飯塚怜、赤木貴則、船津高志、一木隆範
    • Organizer
      第21回日本MRS学術シンポジウム
    • Place of Presentation
      神奈川県横浜市
    • Year and Date
      2011-12-20
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Nanofabrication of polymeric aperture array for localized illumination beyond diffraction limit2011

    • Author(s)
      Takao Ono, Ryo Iizuka, Takanori Akagi, Takashi Funatsu, Takanori Ichiki
    • Organizer
      The 15th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences
    • Place of Presentation
      米国シアトル市
    • Year and Date
      2011-10-05
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Development and Evaluation of Local Illumination Device beyond Diffraction Limit using Polymeric Nanohole Array2011

    • Author(s)
      Takao Ono, Ryo Iizuka, Takanori Akagi, Takashi Funatsu, Takanori Ichiki
    • Organizer
      2011 International Conference on Solid State Devices and Materials
    • Place of Presentation
      愛知県名古屋市
    • Year and Date
      2011-09-29
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 高機能β-グルコシダーゼをスクリーニングするための高感度酵素活性定量法の開発2011

    • Author(s)
      K.Tahara, R.Iizuka, T.Ono, K.Igarashi, M.Samejima, T.Ichiki, T.Funatsu
    • Organizer
      第49回日本生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      兵庫県姫路市
    • Year and Date
      2011-09-18
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 透明フッ素ポリマーのナノ加工による回折限界を越えた局所照明デバイスの開発2011

    • Author(s)
      小野尭生、飯塚怜、赤木貴則、船津高志、一木隆範
    • Organizer
      第72回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      山形県山形市
    • Year and Date
      2011-09-01
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://bionano.t.u-tokyo.ac.jp/ono.html

    • Related Report
      2011 Annual Research Report

URL: 

Published: 2011-12-12   Modified: 2024-03-26  

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