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LB膜を用いたマルチチャンネル型オプティカルセンサによるイオンのパターン認識

研究課題

研究課題/領域番号 08555209
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 工業分析化学
研究機関北海道大学

研究代表者

下村 政嗣 (下村 正嗣)  北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (10136525)

研究分担者 篠原 悦夫  オリンパス光学工業技術開発本部, 係長(研究職)
研究期間 (年度) 1996 – 1997
研究課題ステータス 完了 (1997年度)
配分額 *注記
1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1997年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード核酸 / 単分子膜 / 蛍光 / インターカレーション / LB膜 / オプティカルセンサー / ポリイオンコンプレックス / イオンセンサー / マルチチャンネル
研究概要

オプティカルセンサーは、イオン電極やISFETのように電磁気や電極界面のゆらぎなど外場の影響を受けにくいためノイズの少ない安定なセンシングができ、さらに光ファイバーの先端に作製することで微小領域でのセンシングも可能である。一方、Langmuir-Blodgett(LB)膜は分子レベルの超薄膜であり生体膜類似の構造を形成することから、種々のレセプター分子や抗体を安定に取り込むことができイオンや抗原などの化学物質のセンシングを行うための有効なマトリックス膜である。本研究は、センシングの対象とする分子やイオンとの相互作用を膜中に包埋した蛍光プローブの蛍光強度変化として検出し、蛍光応答のパターン認識を行うことで定量分析を行おうとするものである。
すでに年度の研究で、種々の無機イオンを蛍光強度変化のパターン認識によって識別する多チャンネル型オプティカルセンサーの作製を目的として、電位感受性色素を含む二分子膜と、ポリイオンコンプレックス法で作製したLB膜の蛍光応答に対する種々の無機イオン添加効果を検討した。
その結果、膜分子の化学構造や添加するイオンの種類によって様々な蛍光応答を示すこと、高分子の構造により同一イオンに対しても応答性がことなること、などが見いだされた。
本年度は、センシングの対象を生体分子、とりわけ核酸類ならびに核酸高分子に絞ってセンサー膜の設計を行った。具体的には、インターカレーションによって著しく蛍光強度が変化することが知られているアクリジンオレンジの長鎖誘導体を含む単分子膜とシングルストランドの核酸高分子からなるポリイオンコンプレックスLB膜を作製した。界面におけるハイブリダイゼーションによって引き起こされるインターカレーションによって蛍光強度が増大することを見いだした。

報告書

(3件)
  • 1997 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1996 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (24件)

  • [文献書誌] M., Shimomura 他: "Two-Dimensional DNA-Mimetic Organizations at the Air-Water Interface." Journal of American Chemical Society. 119. 2341-2342 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M., Shimomura 他: "Mesoscopic Patterns of DNA-Amphiphile Complexes." Reports on Progress in Polymer Physics in Japan. 40. 523-524 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N., Maruyama, M., Shimomura 他: "Mesoscopic Pattern Formation of Nanostructured Polymer Assemblies." Supramolecular Science. (発表予定). (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] F., Nakamura, M., Shimomura 他: "Construction of two-dimensional DNA-mimetics.Supramolecular Architecture with Highly Stacked Base-Pairs of Amphiphilic Adenine and Thymine at the Air-Water Interface." Thin Solid Films. (発表予定). (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N., Maruyama, M., Shimomura 他: "2-D Patterns of Molecular Aggregates on Solid Substrates" Thin Solid Films. (発表予定). (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 下村 政嗣、居城 邦治: "単分子膜による分子認識とオプティカルセンシング" 蛋白質核酸酵素. 41. 83-88 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Shimomura, et al.: "Optical Sensing of Molecular Recognition in Surface Monolayrs" Proteins, Nucleic Acids, and Enzymes (Japanese). 41. 83 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Shimomura, et al.: "Two-Dimensional DNA-Mimetic Molecular Organizations at the Air-Water Interface." Journal of American Chemical Society. 119. 2341 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Shimomura, et al.: "Mesoscopic Patterns of DNA-Amphiphile Complexes." Reports on Progress in Polymer Physics in Japan. 40. 523 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Maruyama, M.Shimomura, et al.: "Mesosocopic Pattem Formation of Nanostructured Polymer Assemblies." Supramolecular Science. (in press). (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] F.Nakamura, M.Shimomura, et al.: "Construction of two-dimensional DNA-Mimetics. Supramolecular Architecture with Highly Stacked Base-Pairs of Amphiphilic Adenine and Thymine at the Air-Water Interface." Thin Solid Films. (in press). (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Maruyama, M.Shimomura, et al.: "2-D Patterns of Molecular Aggregates on Solid Substrates" Thin Solid Films. (in press). (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Shimomura 他: "Two-Dimensional DNA-Mimetic Molecular Organizations at the Air-Water Interface." Journal of American Chemical Society. 119. 2341-2342 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] M.shimomura 他: "Mesoscopic Patterns of DNA-Amphiphile Complexes." Reports on Progress in Polymer Physics in Japan. 40. 523-524 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] N.Maruyama, M.Shimomura 他: "Mesoscopic Pattem Formation of Nanostructured Polymer Assemblies." Supramolecular Science. (発表予定). (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] F.Nakamura M.Shimomura 他: "Construction of two-dimensional DNA-mimetics.Supramolecular Architecture with Highly Stacked Base-Pairs of Amphiphilic Adenine and Thymine at the Air-Water Interface." Thin Solid Films. (発表予定). (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] N.Maruyama, M.Shimomura 他: "2-D Patterns of Molecular Aggregates on Solid Substrates" Thin Solid Films. (発表予定). (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] O.Karthaus, M.Shimomura 他: "Formation of Ordered Mesoscopic Patterns in Polymer Cast Films by Dewetting" Thin Solid Films. (発表予定). (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] M. Shimomura 他: "Chiral Crystal Formation of Octadecylcytosine Monolayer by Complementary Base-pairung" Thin Solid Films. 284/285. 691-693 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] K. Ijiro, M. Shimomura 他: "DNA Monolayers Complexed with Amphiphilic Intercalator at the Air-Water Interface" Thin Solid Films. 284/285. 780-783 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] M. Shimomura 他: "Tailoring of Stackedπ-Electron Arrays from Electron-and/or Energy Donor-Acceptor Molecules Based on Two-Dimensional Supramolecular Assemblies." Synthetic Metals. 81. 251-257 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] M. Shimomura 他: "Construction of Orientedπ-Electron Arrays Based on Two-Dimensional Supramolecular Organizates" Supramolecular Science. 3. 61-65 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] O. Karthaus, M. Shimomura: "Reversible Photomorphism in Surface Monolayers" Journal of American Chemical Society. 118. 9174-9175 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 下村正嗣、居城邦治: "単分子膜による分子認識とオプティカルセンシング" 蛋白質核酸酵素. 41. 83-88 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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