3Dナノ空間新規ケージ効果の解明と液相におけるナノ粒子のアレイ化

• 研究課題/領域番号: 16K13653
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: ナノマイクロシステム
• 研究機関: 大阪府立大学
• 研究代表者: 許 岩 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90593898)
• 研究協力者: 島谷 雄士 ; 川端 利幸 ; 辻川 健寛
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2016年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: ナノ流体デバイス / 3Dナノ空間ケージ効果 / ナノ粒子 / アレイ化 / Nano-in-Nano集積化 / ナノ流路 / ナノチャネル / 3Dナノ空間 / ケージ効果

研究成果の概要

本研究では、研究代表者が発見した開放的3Dナノ空間に存在する新規ケージ効果（＝3Dナノ空間ケージ効果）を、空間内にトラップされたナノ粒子のダイナミック挙動及び空間壁面との相互作用の解析により解明した。さらに、この新規ケージ効果に基づいて液相中ナノ粒子の高秩序化させるナノ流体やナノ空間構造などの条件を独創的な実験系で明らかにした。これにより、液相中ナノ粒子の１粒子精度、長時間安定なアレイ化に取り組んだ。本研究の成果は、ナノ粒子の時空的精密制御に役に立ち、ナノ粒子とその特性を利用する分析化学、光デバイス、エネルギーやバイオ、医療などの幅広い科学分野へ波及効果は大きいと期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Nanofluidics: a New Arena for Materials Science (2018)
  • 著者名/発表者名: Yan Xu
  • 雑誌名: Advanced Materials 巻: 30 号: 3 ページ: 1702419-1702419
  • DOI: 10.1002/adma.201702419
  • 査読あり
• [雑誌論文] １兆分の1 mLの水を自在に制御できる技術 (2016)
  • 著者名/発表者名: 許 岩
  • 雑誌名: 自動車技術 （「超の世界」） 巻: 70 ページ: 122-123
  • 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Bridging world-to-nanofluidics interfaces through nano-in-nano integration technology (2016)
  • 著者名/発表者名: Xu Y.
  • 雑誌名: IEEE Micro-NanoMechatronics and Human Science (MHS), 2016 International Symposium on 巻: 1 ページ: 16603900-16603900
  • DOI: 10.1109/mhs.2016.7824225
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Antifouling Surface Modification of Nanochannels Using a Silanized Phospholipid Monomer. (2016)
  • 著者名/発表者名: Xu Y., Wu Q.
  • 雑誌名: Proceedings of Micro Total Analysis Systems 2016 巻: 1 ページ: 1152-1153
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] Nanofluidics: A New Arena for Chemistry,Biology,and Materials Science (2018)
  • 著者名/発表者名: Yan Xu
  • 学会等名: Shenzhen University
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] NanoBioChem Integration at Femtoliter,Attoliter,and Single-Molecule Scales through Nanofluidics (2018)
  • 著者名/発表者名: Yan Xu
  • 学会等名: 11th Shenzhen Symposium on Biomedical and Health Engineering
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 超微量流体を制御するNano-in-Nano集積化技術を駆使したナノ化学システム (2017)
  • 著者名/発表者名: 許岩
  • 学会等名: JSTオープンイノベーションフェアWEST2017 ～関西発 大学技術シーズ見本市～
  • 発表場所: ブリーゼプラザ803号室, 大阪, 日本
  • 年月日: 2017-02-22
• [学会発表] Nanofluidics for Single-Cell Proteomics with Single-Molecule Sensitivity (2017)
  • 著者名/発表者名: Yan Xu
  • 学会等名: The 7th International Multidisciplinary Conference on Optofluidics 2017 (Optofluidics 2017)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Nano-in-Nano集積化による1分子液滴の作製 (2017)
  • 著者名/発表者名: 川岸啓人、山口晃司、川又修一、河村裕一、許岩
  • 学会等名: 化学とマイクロ・ナノシステム学会第35回研究会
• [学会発表] デジタルナノチャネルを用いた細胞死に関わるタンパク質の1分子検出 (2017)
  • 著者名/発表者名: 藤本学都、呉倩、許岩
  • 学会等名: 第77回分析化学討論会
• [学会発表] ナノ流路in-situでの電気的な温度測定・制御 (2017)
  • 著者名/発表者名: 中嶋太一、許岩
  • 学会等名: 第77回分析化学討論会
• [学会発表] NanoBioChem Integration at Femtoliter,Attoliter,and Single-Molecule Scales through Nanofluidics (2017)
  • 著者名/発表者名: Yan Xu
  • 学会等名: Lecture of Southern University of Science and Technology
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Nanofluidics: A New Arena for Chemistry,Biology,and Materials Science (2017)
  • 著者名/発表者名: Yan Xu
  • 学会等名: 2017 SIAT-OPU Workshop on Nanofluidics and Biomedical Engineering
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Size separation of nanoparticles by using aifA. (2017)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Nishioka,Yan Xu
  • 学会等名: 2017 SIAT-OPU Workshop on Nanofluidics and Biomedical Engineering
  • 国際学会
• [学会発表] In-situ electrical measurements in 2D nanochennels (2017)
  • 著者名/発表者名: Taichi Nakajima, Yan Xu
  • 学会等名: 2017 SIAT-OPU Workshop on Nanofluidics and Biomedical Engineering
  • 国際学会
• [学会発表] Digital nanochannels with novel phospholipid monomer interfaces for single molecule counting (2017)
  • 著者名/発表者名: Takato Fujimoto, Qian WU, Yan Xu
  • 学会等名: The 11th NanoSquare Workshop
  • 国際学会
• [学会発表] Fabrication of hydrophilic/hydrophobic interfaces in nanochannels for molecular manipulation (2017)
  • 著者名/発表者名: Hiroto Kawagishi, Shuichi Kawamata,Yan Xu
  • 学会等名: The 11th NanoSquare Workshop
  • 国際学会
• [学会発表] Nanofluidics: A New Arena for Chemistry,Biology,and Materials Science (2017)
  • 著者名/発表者名: Yan Xu
  • 学会等名: Shanghai University of Traditional Chinese Medicine
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] NanoBioChem Integration at Femtoliter,Attoliter,and Single-Molecule Scales through Nanofluidics (2017)
  • 著者名/発表者名: Yan Xu
  • 学会等名: Shanghai Jiao Tong University
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 究極化学に向けた極微量フロー制御と計測 (2017)
  • 著者名/発表者名: 許 岩
  • 学会等名: 第106回テクノラボツアー：最新『フロー合成プロセス技術』の紹介
  • 招待講演
• [学会発表] 極微量流体を制御するNano-in-Nano 集積化技術を駆使したナノ化学システム (2017)
  • 著者名/発表者名: 許 岩
  • 学会等名: 第107回テクノラボツアー：『夢を実現する工学－化学工学分野の最先端研究』
  • 招待講演
• [学会発表] Bridging World-to-Nanofluidics Interfaces through Nano-in-Nano Integration Technology. (2016)
  • 著者名/発表者名: Xu Y.
  • 学会等名: 27th 2016 International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science (From Micro & Nano Scale Systems to Robotics & Mechatronics Systems)
  • 発表場所: Noyori memorial Conference Hall, Nagoya University, Nagoya, Japan
  • 年月日: 2016-11-28
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Antifouling surface Modification of Nanochannels Using a Silanized Phospholipid Monomer. (2016)
  • 著者名/発表者名: Xu Y., Wu Q.
  • 学会等名: The 20th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences (MicroTAS 2016)
  • 発表場所: Covention Center Dublin, Dublin, Ireland
  • 年月日: 2016-10-09
  • 国際学会
• [学会発表] Nano-in-Nano集積化技術を用いたナノ粒子のアレイ化. (2016)
  • 著者名/発表者名: 島谷雄士、許岩
  • 学会等名: 日本分析化学会第65年会
  • 発表場所: 北海道大学工学部, 札幌, 日本
  • 年月日: 2016-09-14
• [学会発表] Fabrication of Nanoparticle Arrays by Using Nano-in-Nano Integration technology. (2016)
  • 著者名/発表者名: Shimatani Y., Xu Y.
  • 学会等名: RSC Tokyo International Conference 2016
  • 発表場所: Makuhari-Messe, Chiba, Japan
  • 年月日: 2016-09-08
  • 国際学会
• [学会発表] Fabrication of smartbiointerfaces in nanochannels with a thiolatedtemperature-responsivepolymer. (2016)
  • 著者名/発表者名: Xu Y.
  • 学会等名: 10th World Biomaterials Congress(WBC2016)
  • 発表場所: Montreal Convention Center, Montreal, Canada
  • 年月日: 2016-05-17
  • 国際学会
• [学会発表] Beyond the Bare Nanochannels: Exploring the Possibilities of Nanofluidics through Nano-in-Nano Integration. (2016)
  • 著者名/発表者名: Xu Y.
  • 学会等名: State Key Laboratory of Analog and Mixed-Signal VLSI (AMSV) Distinguished Lecture
  • 発表場所: Macau University, Macau, China
  • 招待講演
• [学会発表] Femtoliter-Scale Nanofluidic Analysis Enabled by Nano-in-Nano Integration Technology. (2016)
  • 著者名/発表者名: Xu Y.
  • 学会等名: 3rd Asian Symposium for Analytical Sciences (3rd ASAS)
  • 発表場所: Hokkaido University Faculty of Engineering Academic Lounge 3, 札幌, 日本
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Nanobio Interfaces Innovation Enables Nanofluidics (2016)
  • 著者名/発表者名: Xu Y.
  • 学会等名: General Methodology, Critical Techniques, and Nanobio Applications
  • 発表場所: 四川大学, Sichuan, China
  • 招待講演
• [学会発表] Nano-in-Nano 集積化技術を駆使したナノ化学システムの開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 許岩
  • 学会等名: 化学工学会関西支部 第4回技術シーズフォーラム
  • 発表場所: 同志社大学室町キャンパス, 京都, 日本
  • 招待講演
• [図書] Handbook of Modern Coating Technologies. Future Perspectives and Advanced Applications, Volume 5 (2018)
  • 著者名/発表者名: Yan Xu, Madoka Takai, Kazuhiko Ishihara
  • 総ページ数: 35
  • 出版者: Elsevier
• [図書] ナノメディシンの分子科学 (2018)
  • 著者名/発表者名: 許 岩
  • 総ページ数: 2
  • 出版者: 講談社サイエンティフィク
• [備考] 許研究室HP
  • URL: http://www.chemeng.osakafu-u.ac.jp/group8/index.html
• [産業財産権] 粒子捕捉装置及び粒子捕捉方法 (2017)
  • 発明者名: 許 岩
  • 権利者名: 許 岩
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2017-098247
  • 出願年月日: 2017