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分子探針を用いた電気伝導度計測によるグルコース単分子検出法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K14018
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 分析化学
研究機関東京工業大学

研究代表者

西野 智昭  東京工業大学, 理学院, 准教授 (80372415)

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 *注記
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2016年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード分子探針 / 走査型トンネル顕微鏡 / 単分子接合 / グルコース / 超分子化学 / 分子認識 / 走査トンネル顕微鏡 / 走査プローブ顕微鏡 / バイオ関連機器
研究成果の概要

本研究では,分子探針を用いた走査型トンネル顕微鏡(STM)に立脚し,グルコースの単分子検出法を開発した.極めて簡便な単分子接合の電気伝導度の計測のみにより検出を行う.これにより,迅速な電気計測に基づく超高感度なグルコースセンシング技術の開発を目指した.本技術は単分子の高感度を有するため,血液よりもグルコース濃度の著しく低い唾液等の漿液を試料とした血糖測定が可能となり,採血不要な非侵襲血糖測定が実現できる.また検出は簡便な電気計測に基づいており,測定装置の小型化,低コスト化が容易である.以上により,糖尿病患者の身体的,および経済的負担が大幅に軽減されQOLの向上につながる.

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (25件) (うち国際共著 3件、 査読あり 25件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Measurement of Electron Transfer within a Single Supramolecular Assembly Containing a Biological Molecule2018

    • 著者名/発表者名
      Takafumi KOZAKAI, Takanori HARASHIMA, Manabu KIGUCHI, and Tomoaki NISHINO
    • 雑誌名

      Analytical Sciences

      巻: 34 号: 5 ページ: 521-523

    • DOI

      10.2116/analsci.18C010

    • NAID

      130006733499

    • ISSN
      0910-6340, 1348-2246
    • 年月日
      2018-05-10
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ruthenium Tris-bipyridine Single-Molecule Junctions with Multiple Joint Configurations2018

    • 著者名/発表者名
      Komoto Yuuki、Yamazaki Yasuomi、Tamaki Yusuke、Iwane Madoka、Nishino Tomoaki、Ishitani Osamu、Kiguchi Manabu、Fujii Shintaro
    • 雑誌名

      Chemistry - An Asian Journal

      巻: - 号: 10 ページ: 1297-1301

    • DOI

      10.1002/asia.201800166

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fluctuation in Interface and Electronic Structure of Single-Molecule Junctions Investigated by Current versus Bias Voltage Characteristics2018

    • 著者名/発表者名
      Isshiki Yuji、Fujii Shintaro、Nishino Tomoaki、Kiguchi Manabu
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 140 号: 10 ページ: 3760-3767

    • DOI

      10.1021/jacs.7b13694

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Impact of junction formation process on single molecular conductance2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Isshiki, S. Fujii*, T. Nishino, M. Kiguchi*
    • 雑誌名

      Phys. Chem. Chem. Phys.

      巻: 20 号: 12 ページ: 7947-7952

    • DOI

      10.1039/c8cp00317c

    • NAID

      130008146731

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Formation of a Chain-like Water Single Molecule Junction with Pd Electrodes2018

    • 著者名/発表者名
      R. Fukuzumi, S. Kaneko, S. Fujii, T. Nishino, M. Kiguchi*
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. C

      巻: 122 号: 8 ページ: 4698-4703

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.7b12605

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Single-molecule junction of an overcrowded ethylene with binary conductance states2018

    • 著者名/発表者名
      M. Koike, S. Fujii*, H. Cho, Y. Shoji, T. Nishino, T. Fukushima*, M. Kiguchi*
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: 57 号: 3S2 ページ: 03EG05-03EG05

    • DOI

      10.7567/jjap.57.03eg05

    • NAID

      210000148759

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  • [雑誌論文] Single-molecule conductance of DNA gated and ungated by DNA-binding molecules2017

    • 著者名/発表者名
      Harashima Takanori、Kojima Chie、Fujii Shintaro、Kiguchi Manabu、Nishino Tomoaki
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 53 号: 75 ページ: 10378-10381

    • DOI

      10.1039/c7cc02911j

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  • [雑誌論文] Specific single-molecule detection of glucose in a supramolecularly designed tunnel junction2017

    • 著者名/発表者名
      T. Nishino, H. Shiigi, M. Kiguchi, T. Nagaoka
    • 雑誌名

      Chem. Comm.

      巻: 印刷中 号: 37 ページ: 5212-5215

    • DOI

      10.1039/c6cc09932g

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      2017 実績報告書 2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Highly-conducting molecular circuits based on antiaromaticity2017

    • 著者名/発表者名
      S. Fujii*, S. Marques-Gonzalez, J. Shin, H. Shinokubo*, T. Masuda, T. Nishino, N. P. Arasu, H. Vazquez*, M. Kiguchi*
    • 雑誌名

      Nat. Comm.

      巻: 8 号: 1 ページ: 15984-15984

    • DOI

      10.1038/ncomms15984

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      2017 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] Controlling the thermoelectric effect by mechanical manipulation of the electron's quantum phase in atomic junctions2017

    • 著者名/発表者名
      A. Aiba, F. Demir, S. Kaneko, S. Fujii, T. Nishino, K. Tsukagoshi, A. Saffarzadeh, G. Kirczenow, M. Kiguchi*
    • 雑誌名

      Sci. Rep.

      巻: 7 号: 1 ページ: 7949-7949

    • DOI

      10.1038/s41598-017-08553-2

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      2017 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] Gap Width-independent Spectra in ATP Surface Enhanced Raman Scattering stimulated in Au-gap Array2017

    • 著者名/発表者名
      S. Watanabe, S. Kaneko, S. Fujii, T. Nishino, S. Kasai, K. Tsukagoshi, M. Kiguchi*
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: 56 号: 6 ページ: 65202-65202

    • DOI

      10.7567/jjap.56.065202

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      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Process and Atomic Structures of Single Pyrazine Molecular Junction by Tuning the Strength of the Metal-Molecule Interaction2017

    • 著者名/発表者名
      S. Kaneko, R. Takahashi, S. Fujii, T. Nishino, M. Kiguchi
    • 雑誌名

      Phys. Chem. Chem. Phys.

      巻: 19 号: 15 ページ: 9843-9848

    • DOI

      10.1039/c6cp08862g

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gap Width-independent Spectra in ATP Surface Enhanced Raman Scattering stimulated in Au-gap Array2017

    • 著者名/発表者名
      S. Watanabe, S. Kaneko, S. Fujii, T. Nishino, S. Kasai, K. Tsukagoshi, M. Kiguchi
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: 印刷中

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      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of Electronic Structure of the Single-molecule Junction Based on Current-Voltage Measurement and Thermopower Measurement-Application to C60 Single-molecule Junction2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Komoto, Y. Isshiki, S. Fujii, T. Nishino, M. Kiguchi
    • 雑誌名

      Chem. Asian J.

      巻: 12 号: 4 ページ: 440-445

    • DOI

      10.1002/asia.201601392

    • NAID

      130006710283

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      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] In-situ Observation of Formation Process of Free Standing Au Nano Wire with Scanning Electron Microscope2017

    • 著者名/発表者名
      A. Aiba, S. Kaneko, S. Fujii, T. Nishino, K. Tsukagoshi, M. Kiguchi
    • 雑誌名

      Nanotechnology

      巻: 28 号: 10 ページ: 105707-105707

    • DOI

      10.1088/1361-6528/aa59f0

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      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Atomic structure of water/Au, Ag, Cu and Pt atomic junction2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Li, S. Kaneko, S. Fujii, T. Nishino, M. Kiguchi
    • 雑誌名

      Phys. Chem. Chem. Phys.

      巻: 19 号: 6 ページ: 4673-4677

    • DOI

      10.1039/c6cp07549e

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      2016 実施状況報告書
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  • [雑誌論文] Evaluation of the energy barrier for failure of Au atomic contact based on temperature dependent current-voltage characteristics2016

    • 著者名/発表者名
      A. Aiba S. Kaneko, S. Fujii, T. Nishino, M. Kiguchi
    • 雑誌名

      Phys. Chem. Chem. Phys.

      巻: 18 号: 31 ページ: 21586-21589

    • DOI

      10.1039/c6cp03437c

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      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Atomic and Electronic Structures of Single Oxygen Molecular Junction with Au, Ag and Cu Electrodes2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Li, S. Kaneko, Y. Komoto, S. Fujii, T. Nishino, M. Kiguchi
    • 雑誌名

      Phys. Chem. C

      巻: 120 号: 29 ページ: 16254-16258

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.6b04862

    • NAID

      130006245143

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      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Discrete Self-Assembly and Functionality of Guest Molecules in an Organic Framework2016

    • 著者名/発表者名
      S. Ando, T. Fukushima, T. Yamaguchi
    • 雑誌名

      Chemistry of Materials

      巻: 28 号: 61 ページ: 5847-5854

    • DOI

      10.1039/c6ra07173b

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      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Determination of the number of atoms present in nano contact based on shot noise measurements with highly stable nano fabricated electrodes2016

    • 著者名/発表者名
      R. Takahashi, S. Kaneko, S. M. Gonzaez, S. Fujii, T. Nishino, K. Tsukagoshi, M. Kiguchi
    • 雑誌名

      Nanotechnology

      巻: 27 号: 29 ページ: 295203-295203

    • DOI

      10.1088/0957-4484/27/29/295203

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      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Resolving metal-molecule interfaces at single-molecule junctions2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Komoto, S. Fujii, H. Nakamura, T. Tada, T. Nishino, M. Kiguchi
    • 雑誌名

      Sci. Rep.

      巻: 6 号: 1 ページ: 26606-26606

    • DOI

      10.1038/srep26606

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      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effect of the Ag Ion Insertion on Electron Transport through Au Ion Wires2016

    • 著者名/発表者名
      S. Fujii, S. Kanae, M. Iwane, T. Nishino, T. Osuga, T. Murase, M. Fujita, M. Kiguchi
    • 雑誌名

      Chem. Lett.

      巻: 45 号: 7 ページ: 764-766

    • DOI

      10.1246/cl.160286

    • NAID

      130005253025

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      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Single Tripyridyl-Triazine Molecular Junction with Multiple Binding Sites2016

    • 著者名/発表者名
      M. Iwane, S. Fujii, T. Nishino, M. Kiguchi
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. C

      巻: 120 号: 16 ページ: 8936-8940

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.5b12728

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      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Site selection in single-molecule junction for highly reproducible molecular electronics2016

    • 著者名/発表者名
      S. Kaneko, D. Murai, S. Marques-Gonzalez, H. Nakamura, Y. Komoto, S. Fujii, T. Nishino, K. Ikeda, K. Tsukagoshi, M. Kiguchi
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 138 号: 4 ページ: 1294-1300

    • DOI

      10.1021/jacs.5b11559

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of the Molecule-Metal Interface on Surface Enhanced Raman Scattering of 1,4-Benzenedithiol Molecule2016

    • 著者名/発表者名
      S. Suzuki, S. Kaneko, S. Fujii, S. Marques-Gonzalez, T. Nishino, M. Kiguchi
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. C

      巻: 120 号: 2 ページ: 1038-1042

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.5b10385

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 伝導度計測に基づく単分子接合の熱力学的安定性の定量評価2018

    • 著者名/発表者名
      長谷川 雄祐,原島 崇徳, 西野 智昭
    • 学会等名
      日本表面科学会第3回関東支部講演大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Y 字型 DNA 単分子の電気伝導特性の解明2018

    • 著者名/発表者名
      張 月嬋,西野 智昭
    • 学会等名
      日本表面科学会第3回関東支部講演大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 高分子による単分子接合の伝導特性評価2018

    • 著者名/発表者名
      原島 崇徳,西野 智昭
    • 学会等名
      日本表面科学会第3回関東支部講演大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 高分子からなる単分子接合の開発と電気伝導評価2018

    • 著者名/発表者名
      原島 崇徳・西野 智昭
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] キラル分子探針を用いた伝導度計測に基づく表面単分子不斉認識2018

    • 著者名/発表者名
      村上 諒・西野 智昭
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] インターカレーションによるDNA単分子の電気伝導特性の制御2017

    • 著者名/発表者名
      原島 崇徳・西野 智昭
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学 日吉キャンパス
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 電子デバイス応用を指向した高分子のナノスケール電気伝導特性の計測2017

    • 著者名/発表者名
      村上 諒・西野 智昭
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学 日吉キャンパス
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] STM分子探針を用いた生体分子の単分子電気伝導度測定2017

    • 著者名/発表者名
      小堺 隆史・西野 智昭
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学 日吉キャンパス
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Control of Electronic Property of Single DNA Molecule by Intercalation2017

    • 著者名/発表者名
      T. HarashimaT. Nishino
    • 学会等名
      25th International Colloquium on Scanning Probe Microscopy (ICSPM25)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 伝導度計測に基づくペプチドのリン酸化の単分子検出2017

    • 著者名/発表者名
      原島崇徳、西野智昭
    • 学会等名
      日本分析学会第66回年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2019-03-29  

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