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ポーラスアルミナナノホールアレーを用いた集積型ナノ電極に基づく多機能計測

研究課題

研究課題/領域番号 15750130
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 機能物質化学
研究機関(財)神奈川科学技術アカデミー

研究代表者

松本 太  財政法人神奈川科学技術アカデミー, ナノホールアレープロジェクト, 研究員 (20318215)

研究期間 (年度) 2003 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
2004年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2003年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
キーワードポーラスアルミナ / ナノホールアレイ構造 / 集積型ナノ電極 / 多機能計測 / バイオデバイス / 規則配列 / DNAアレイ / 機能性電極 / ナノホールアレー構造
研究概要

本研究では、アルミニウムの陽極酸化によって生成する長距離規則配列したポーラスアルミナのナノホールアレイにメッキやスパッタ法などにより電極材料の充填を行い、集積型ナノ電極を作製し、任意の面積を持つナノ電極が長距離に規則配列された集積型ナノ電極の特徴を生かすことにより、ナノモル濃度の物質の高感度分析、複数の酵素を配列させたデバイスにより複合的な物質の検出が可能な測定システムの構築を目的とする。
昨年度は、アルミニウム表面へのテクスチャリング処理および自己組織化プロセスを用い一定の大きさを持つ細孔が並んだサブミクロン〜数十ナノの径を持つホールアレーの作製、および周期、孔径などが任意にコントロールすることができる方法を確立し、そのホール内に金属や酸化物を充填することにより、集積型ナノ電極の基盤となる構造の作製法を確立した。本年度は、作製したナノ電極を用いた応用として、微小電極アレイの電気化学反応の基礎的評価および酸化チタンと金電極をモザイク状に配列させた微小電極を用いることにより、酸化チタンの光励起反応により生成する寿命の短い反応活性種の電気化学的検出法に応用した。また、昨年度のフェリチン蛋白質やDNAなどを微小電極表面および電極表面を修飾することにより相互作用を利用した選択的な分子パターニングを行い、ディスク直径20nm以下の電極を作製し、蛋白質の単独分子が規則的に配列した構造の作製に成功した。さらに、これらのナノパターニングの応用として、DNAのナノパターンを小さくするに従って、DNAの二重螺旋化反応に要する時間が大幅に短縮され、ハイスループットな生体分子アレイの開発につながる結果を得た。また、ポーラスアルミナのナノホールアレイ構造を三次元的に用いて細孔内壁にDNAを固定することにより、従来に比べて高密度で、分析時間が短いフロースルー型DNAを開発した

報告書

(2件)
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (6件) 図書 (1件) 文献書誌 (5件)

  • [雑誌論文] Study of Photocatalytic Reaction of TiO_2 Using TiO_2 Au Mosaic Arrays2005

    • 著者名/発表者名
      M.Harada, F.Matsumoto, K.Nishio, H.Masuda
    • 雑誌名

      Electrochemical and Solid State Letters 8(2)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Arrangement of Nanometer-Size DNA Domains with Controlled Interval in Gold Disk Array Fabricated Using Highly Ordered Anodic Porous Alumina2005

    • 著者名/発表者名
      F.Matsumoto, M.Harada, K.Nishio, H.Masuda
    • 雑誌名

      Advanced Materials (印刷中)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Fabrication of Highly Ordered Anodic Porous Alumina Using Self-Organized Polystyrene Particle Array2004

    • 著者名/発表者名
      H.Masuda, Y.Matsui, M.Yotsuya, F.Mastumoto, K.Nishio
    • 雑誌名

      Chemistry Letters 33(5)

      ページ: 584-585

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Arrangement of Ferritin Molecules on a Gold Disk Array Fabricated on Highly Ordered Anodic Porous Alumina Substrate2004

    • 著者名/発表者名
      H.Masuda, H.Hogi, K.Nishio, F.Matsumoto
    • 雑誌名

      Chemistry Letters 33(7)

      ページ: 812-813

    • NAID

      10013284375

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Fabrication and Electrochemical Behavior of Nano-Disk Array with Controlled Disk Interval Using Highly Ordered Porous Alumina2004

    • 著者名/発表者名
      F.Matsumoto, M.Harada, N.Koura, K.Nishio, H.Masuda
    • 雑誌名

      Electrochemical and Solid State Letters 7(11)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Flow-Through-Type DNA Array Based on Ideally Ordered Anodic Porous Alumina Substrate2004

    • 著者名/発表者名
      F.Matsumoto, K.Nishio, H.Masuda
    • 雑誌名

      Advanced Materials 16

      ページ: 2105-2108

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [図書] バイオチップの最新技術と応用、2-3ナノポーラス材料に基づくバイオチップ2004

    • 著者名/発表者名
      松本 太, 益田秀樹
    • 出版者
      株式会社シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] F.Matsumoto, K.Nishio, H.Masuda: "Ideally Ordered, High-Density Patterning of DNA Using Au Disk Array Fabricated with an Anodic Porous Alumina"Jpn.J.Appl.Phys.. (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 西尾和之, 松本 太, 松井良隆, 益田秀樹: "アルミの陽極酸化によるナノホールアレーの形成と機能化"工業材料. 52・2. 9-11 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 松本 太, 益田秀樹: "アルミナナノホールアレイを用いた高密度DNAアレイ"工業材料. 52・4. (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] H.Masuda, F.Matsumoto, K.Nishio: "Fabrication of Functional Devices Based on Highly Ordered Anodic Porous Alumina"Electrochemistry. 72・6. (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] D.Zhang, T.Okajima, F.Matsumoto, T.Ohsaka: "Electro-reduction of Dioxygen in 1-n-Alkyl-3-metylimidazolium Tetrafluoroborate Room-temperature Ionic Liquids"J.Electrochem.Soc.. 151・4. D-31-D-37 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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