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ナノポアを用いた溶液中生体材料の形状分布解析法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15H05417
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 ナノマイクロシステム
研究機関九州大学

研究代表者

龍崎 奏  九州大学, 先導物質化学研究所, 助教 (60625333)

研究協力者 谷口 正輝  大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (40362628)
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
22,620千円 (直接経費: 17,400千円、間接経費: 5,220千円)
2017年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2016年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
2015年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
キーワードナノポアデバイス / 構造解析手法 / ナノバイオ
研究成果の概要

本研究では、低アスペクト(ポア厚/ポア径)ナノポア構造をSi3N4メンブレンに作製し、微粒子をナノポアに通過させ、その際のナノポアを流れるイオン電流の変化を数学的に解析することで、液中に浮遊している微粒子の1粒子形状解析に成功した。また、本解析技術によって生体微粒子(EV)の1粒子形状解析を行うことで、液中に浮遊しているEVの形状分布は分泌元のがん細胞の種類ごとに異なることを発見し、EVの形状は重要な生態情報であることが示唆された。さらに、グラフェンナノポアの作製や金属微粒子のパターニング技術開発にも成功し、今後、ナノポアによる形状解析の空間分解能を改良できる可能性が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

がんを根治するためには腫瘍の早期発見が重要である。しかしながら、がんは種類(部位)ごとに検査方法が異なるため、全身のがんを毎年調べることは現実的に困難である。そのため、任意のがんを簡便に検出できる技術の開発が必要である。
本研究では血液中に含まれる細胞からの分泌物である「生体粒子(EV)」に着目し、その生体粒子の形状ががん細胞の種類ごとに異なることを初めて明らかにした。本成果により、血液検査から任意のがんを検出できる可能性が示唆された。

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

    (21件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 3件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 6件、 招待講演 6件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] 溶液中における浮遊生体物質の形状解析法2018

    • 著者名/発表者名
      龍崎 奏, 筒井 真楠, 横田 一道, 谷口 正輝
    • 雑誌名

      セラミックス

      巻: 未定

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Large patternable metal nanoparticle sheets by photo/e-beam lithography2017

    • 著者名/発表者名
      Noboru Saito, Pangpang Wang, Koichi Okamoto, Sou Ryuzaki, and Kaoru Tamada
    • 雑誌名

      Nanotechnology

      巻: 28 ページ: 435705-435705

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Graphene-Au nanoparticle based vertical heterostructures: A novel route towards high-ZT Thermoelectric devices2017

    • 著者名/発表者名
      Zhen-YuJuang, Chien-Chih Tseng, Yumeng Shi, Wen-Pin Hsieh, Sou Ryuzaki, Noboru Saito, Chia-En Hsiung, Wen-Hao Chang, Yenny Hernandez, Yu Han, Kaoru Tamada, Lain-Jong Li
    • 雑誌名

      Nano Energy

      巻: 38 ページ: 385-391

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Durability improvements of two-dimensional metal nanoparticle sheets by molecular cross-linked structures between nanoparticles2017

    • 著者名/発表者名
      Noboru Saito, Sou Ryuzaki, Pangpang Wang, Susie Park, Nobuyuki Sakai, Tetsu Tatsuma, Koichi Okamoto, Kaoru Tamada
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 57 号: 3S2 ページ: 03EG10-03EG10

    • DOI

      10.7567/jjap.57.03eg10

    • NAID

      210000148764

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rapid structural analysis of nanomaterials in aqueous solutions2017

    • 著者名/発表者名
      Sou Ryuzaki, Makusu Tsutsui, Yuhui He, Kazumichi Yokota, Akihide Arima, Takanori Morikawa, Masateru Taniguchi and Tomoji Kawai
    • 雑誌名

      Nanotechnology

      巻: 28 号: 11 ページ: 115004-115004

    • DOI

      10.1063/1.4967214

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Electrical trapping mechanism of single-microparticles in a pore sensor2016

    • 著者名/発表者名
      A. Arima, M. Tsutsui, Y. He, S. Ryuzaki, and M. Taniguchi
    • 雑誌名

      AIP Advance

      巻: 6 号: 15 ページ: 155501-155501

    • DOI

      10.1088/1361-6528/aa5e66

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 圧力雰囲気下における酸化還元グラフェンの作製と評価2015

    • 著者名/発表者名
      龍崎奏
    • 雑誌名

      応用物理学会有機分子・バイオエレクトロニクス分科会会誌

      巻: 26 ページ: 39-42

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 1粒子解析技術を基盤としたナノバイオセンサー2017

    • 著者名/発表者名
      龍崎奏
    • 学会等名
      第5回アライアンス若手研究交流会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Nanopore devices for structural analysis of suspended nanomaterials in aqueous solutions2017

    • 著者名/発表者名
      S. Ryuzaki
    • 学会等名
      Japan-Taiwan Joint Symposium 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ナノ空間における光・電子・イオン2017

    • 著者名/発表者名
      龍崎奏
    • 学会等名
      第38回光化学若手の会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ナノ空間を利用したナノバイオセンサー2017

    • 著者名/発表者名
      龍崎奏
    • 学会等名
      青山学院大学コロキウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Rapid structural analysis of nanomaterials in aqueous solutions2017

    • 著者名/発表者名
      S. Ryuzaki, M. Tsutsui, K. Yokota, and M. Taniguchi
    • 学会等名
      European Conference on Molecular Electronics (ECME)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Rapid structural analysis of nanomaterials in aqueous solutions2017

    • 著者名/発表者名
      S. Ryuzaki, M. Tsutsui, K. Yokota, and M. Taniguchi
    • 学会等名
      9th International Conference on Molecular Electronics and Bioelectronics
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 溶液中における浮遊生体物質の形状分布解析法に基づくナノバイオセンサーの開発2016

    • 著者名/発表者名
      龍崎奏
    • 学会等名
      第77回秋季応用物理学会
    • 発表場所
      新潟、朱鷺メッセ
    • 年月日
      2016-09-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A Nanobiosensor Based on Structural Analysis of Nanobiomaterials in Solutions2016

    • 著者名/発表者名
      S. Ryuzaki, M. Tsutsui, T. Yasui, K. Yokota, K. Tamada, Y. Baba, M. Taniguchi
    • 学会等名
      JSAP Autumn Meeting
    • 発表場所
      新潟、朱鷺メッセ
    • 年月日
      2016-09-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 溶液中生体物質の形状解析を基盤としたがん検査デバイスの開発2016

    • 著者名/発表者名
      龍崎奏, 筒井真楠, 安井隆雄, 横田一道, 玉田薫, 馬場嘉信, 谷口正輝
    • 学会等名
      第14回ナノ学会
    • 発表場所
      小倉、北九州国際会議場
    • 年月日
      2016-06-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Photoswitching Devices Consisting of an Metal-nanoparticle2015

    • 著者名/発表者名
      S. Ryuzaki, K. Terada, N. Saito, K. Okamoto and K. Tamada
    • 学会等名
      Pacifichem 2015
    • 発表場所
      USA、ハワイ、Hawaii Convention Center
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 2D Metal Nanoparticle Sheets for Nanobio Devices2015

    • 著者名/発表者名
      S. Ryuzaki, K. Tamada
    • 学会等名
      CRL Forum International
    • 発表場所
      東京、東京工業大学
    • 年月日
      2015-10-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 圧力雰囲気下における酸化還元グラフェンの作製と評価2015

    • 著者名/発表者名
      龍崎奏
    • 学会等名
      応用物理学会有機分子・バイオエレクトロニクス分科会研究会
    • 発表場所
      富山、富山大学
    • 年月日
      2015-05-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 液中のおける浮遊ナノ材料形状解析技術の開発2015

    • 著者名/発表者名
      龍崎奏
    • 学会等名
      ナノ学会応用部会合同シンポジウム
    • 発表場所
      福岡、九州大学
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [産業財産権] エクソソームの形状分布の解析装置、がん検査装置、エクソソームの形状分布の解析方法、及びがん検査方法2016

    • 発明者名
      龍崎奏、他7名
    • 権利者名
      大阪大学、名古屋大学、国立がん研究センター
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2016-038204
    • 出願年月日
      2016-02-29
    • 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: 2020-03-30  

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