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核形成位置制御法によるグラフェン素子の作製とインフルエンザウイルスの高感度検出

研究課題

研究課題/領域番号 15H03986
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 電子デバイス・電子機器
研究機関東京農工大学

研究代表者

前橋 兼三  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40229323)

研究分担者 大野 恭秀  徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 准教授 (90362623)
金井 康  大阪大学, 産業科学研究所, 助教 (30721310)
生田 昂  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (80805929)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円)
2017年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2016年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2015年度: 8,970千円 (直接経費: 6,900千円、間接経費: 2,070千円)
キーワードグラフェン / インフルエンザウイルス / 糖鎖 / 核形成位置制御法 / マイクロ・ナノデバイス / ナノ材料
研究成果の概要

本研究では、糖鎖プローブをグラフェン上に修飾し、インフルエンザウイルス高感度検出を試みた。まず、核形成位置制御法により高性能デバイスを作製した。これは、マイクロパターンを形成させ、その内に形成される核密度を制御しグラフェンの結晶性を向上させる。その結果、移動度が数倍向上することが分かった。次に、インフルエンザウイルスの代わりに、ヒト・鳥型糖鎖それぞれに特異的な結合を示すニホンニワトコレクチンとイヌエンジュレクチンの検出を行った。グラフェンに糖鎖を修飾することにより、高感度に特異的なレクチンの検出に成功した。以上より、糖鎖修飾グラフェンデバイスは、インフルエンザウイルスを高感度検出に有効である。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 8件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Lab-on-a-Graphene: Functionalized Graphene Transistors and Their Application for Biosensing2017

    • 著者名/発表者名
      Ono Takao、Kanai Yasushi、Ohno Yasuhide、Maehashi Kenzo、Inoue Koichi、Matsumoto Kazuhiko
    • 雑誌名

      Carbon-related Materials in Recognition of Nobel Lectures

      巻: なし ページ: 79-90

    • DOI

      10.1007/978-3-319-61651-3_4

    • ISBN
      9783319616506, 9783319616513
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Glycan-functionalized graphene-FETs toward selective detection of human-infectious avian influenza virus2017

    • 著者名/発表者名
      Takao Ono
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 56 号: 3 ページ: 030302-030302

    • DOI

      10.7567/jjap.56.030302

    • NAID

      210000147449

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Dynamical thermodiffusion model of graphene synthesis on polymer films by laser irradiation and application to strain sensors2017

    • 著者名/発表者名
      Kanai Yasushi、Ishibashi Yusuke、Ono Takao、Inoue Koichi、Ohno Yasuhide、Maehashi Kenzo、Matsumoto Kazuhiko
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 56 号: 7 ページ: 075102-075102

    • DOI

      10.7567/jjap.56.075102

    • NAID

      210000148001

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Utilizing research into electrical double layers as a basis for the development of label-free biosensors based on nanomaterial transistors2016

    • 著者名/発表者名
      K. Maehashi, Y. Ohno, K. Matsumoto
    • 雑誌名

      Nanobiosensors in Disease Diagnosis

      巻: 5 ページ: 1-13

    • DOI

      10.2147/ndd.s40316

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Graphene device array using transfer-free patterned growth on insulator for an electrolyte-gated sensor2016

    • 著者名/発表者名
      Takashi Ikuta
    • 雑誌名

      Thin Solid Films

      巻: 612 ページ: 87-90

    • DOI

      10.1016/j.tsf.2016.05.040

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] グラフェンFET上でのインフルエンザウイルス/抗体結合のウレアーゼ反応による検出2018

    • 著者名/発表者名
      山本 佳織、小野 尭生、牛場 翔太、金井 康、谷奥 正巳、大野 恭秀、前橋 兼三、井上 恒一、渡邊 洋平、中北 愼一、河原 敏男、鈴木 康夫、木村 雅彦、松本 和彦
    • 学会等名
      第65回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] インフルエンザウイルスのヒト感染性と亜型の鑑別2018

    • 著者名/発表者名
      山中 天志、白井 充、小野 尭生、牛場 翔太、金井 康、谷奥 正巳、大野 恭秀、前橋 兼三、井上 恒一、渡邊 洋平、中北 愼一、河原 敏男、鈴木 康夫、木村 雅彦、松本 和彦
    • 学会等名
      第65回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Reaction of Viral Proteins and Sialoglycan on Biomimetic Graphene Surface Measured by Liquid Atomic Force Microscope and Graphene Field-Effect Transistor2017

    • 著者名/発表者名
      Kaho Kamada, Takao Ono, Ryota Hayashi, Yasushi Kanai, Koichi Inoue, Yasuhide Ohno, Kenzo Maehashi, Yohei Watanabe, Shin-ichi Nakakita, Yasuo Suzuki, Toshio Kawahara, Sonia. A. Contera and Kazuhiko Matsumoto
    • 学会等名
      59th Electronic Materials Conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Measurement of Enzymatic Reaction Using Graphene Field-Effect Transistor and Microwell for Detection of Helicobacter Pylori2017

    • 著者名/発表者名
      Takao Ono, Yasushi Kanai, Yasuhide Ohno, Kenzo Maehashi, Koichi Inoue and Kazuhiko Matsumoto
    • 学会等名
      59th Electronic Materials Conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Chemical Sensing using Graphene-based Surface-Acoustic-Wave Sensor2017

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Okuda, Takao Ono, Yasushi Kanai, Masaaki Shimatani, Shinpei Ogawa, Takashi Ikuta, Koichi Inoue, Kenzo Maehashi, and Kazuhiko Matsumoto
    • 学会等名
      2017 Int. Conf. Solid State Devices and Materials
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 細胞表面環境を模したグラフェンFETによるインフルエンザウイルス検出2017

    • 著者名/発表者名
      川田拓哉、小野尭生、金井康、大野恭秀、前橋兼三、井上恒一、渡邊洋平、河原敏男、鈴木康夫、中北愼一、松本和彦
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] インフルエンザバイオセンサー開発のための糖鎖分子の比較2017

    • 著者名/発表者名
      河原敏男、平松宏明、大海雄介、鈴木康夫、林京子、中北愼一、渡邊洋平、大野恭秀、前橋兼三、小野尭生、金井康、松本和彦
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] エッチングフリーな単結晶グラフェンデバイスアレイの作製2016

    • 著者名/発表者名
      森 祐樹、生田 昂、金井 康、小野 尭生、大野 恭秀、前橋 兼三、井上 恒一、松本 和彦
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都目黒区)
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Position-Controlled graphene Synthesis and Development of Biological Sensors and Molecular Devices2016

    • 著者名/発表者名
      Kenzo Maehashi
    • 学会等名
      The 11th Annual IEEE International Conference on Nano/Micro Engineered and Molecular Systems
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Electrical detection of biomolecules using graphene-based devices2016

    • 著者名/発表者名
      Kenzo Maehashi
    • 学会等名
      PRiME
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Developments of the nano-carbon bio sensors using glycan for influenza virus2016

    • 著者名/発表者名
      Toshio Kawahara, Hiroaki Hiramatsu, Yasuo Suzuki, Shinichi Nakakita, Yasuhide Ohno, Kenzo Maehashi, Kazuhiko Matsumoto, Kazumasa Okamoto, Teruaki Matsuba, and Risa Utsunomiya
    • 学会等名
      13th International Conference on Atomically Controlled Surfaces, Interfaces and Nanostructures
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An Application of Graphene Field Effect Transistor to Enzymatic Assay2016

    • 著者名/発表者名
      Takao Ono, Yasushi Kanai, Yasuhide Ohno, Kenzo Maehashi, Koichi Inoue, and Kazuhiko Matsumoto
    • 学会等名
      The 43rd International Symposium on Compound Semiconductor
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] インフルエンザバイオセンサー開発のための糖鎖分子の検討2016

    • 著者名/発表者名
      河原 敏男、平松 宏明、鈴木 康夫、中北 愼一、渡邊 洋平、大野 恭秀、前橋 兼三、小野 尭生、金井 康、松本 和彦
    • 学会等名
      第76回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ポルフィリンリンカーを用いたグラフェンバイオセンサーの高感度化2016

    • 著者名/発表者名
      川田 拓哉、小野 尭生、金井 康、大野 恭秀、前橋 兼三、井上 恒一、松本 和彦
    • 学会等名
      第76回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 糖鎖機能化グラフェンFETを用いた抗ウイルス薬効評価のためのノイラミニダーゼ反応計測2016

    • 著者名/発表者名
      鎌田 果歩、小野 尭生、金井 康、大野 恭秀、前橋 兼三、井上 恒一、渡邊 洋平、河原 敏男、鈴木 康夫、中北 愼一、松本 和彦
    • 学会等名
      第76回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Position-Controlled Graphene Growth Using Micropatterning on Catalytic Copper Surface2015

    • 著者名/発表者名
      Yuki Mori, Takashi Ikuta, Takao Ono, Yasushi Kanai, Yasuhide Ohno, Kenzo Maehashi, Koichi Inoue and Kazuhiko Matsumoto
    • 学会等名
      28th Int. Microprocesses and Nanotechnology Conference
    • 発表場所
      富山国際会議場(富山県富山市)
    • 年月日
      2015-11-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 銅触媒表面のマイクロパターニングによるグラフェンの位置制御成長2015

    • 著者名/発表者名
      森祐樹、生田昂、小野尭生、金井康、大野恭秀、前橋兼三、井上恒一、松本和彦
    • 学会等名
      第76回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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