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カーボンナノチューブの分子メッキによる導電性ナノワイヤの創製

研究課題

研究課題/領域番号 16K14130
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 生産工学・加工学
研究機関福井大学

研究代表者

末 信一朗  福井大学, 学術研究院工学系部門, 教授 (90206376)

研究分担者 坂元 博昭  福井大学, 学術研究院工学系部門, 准教授 (70552454)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワードバイオデバイス / ナノファイバー / エレクトロスピニング / 高機能ナノファイバー / カーボンナノチューブ / 分子メッキ / 分子ドメイン / 導電性ナノワイヤ / ナノデバイス
研究成果の概要

高分子材料は、ナノファイバー、フィルムと形状ごとに、材料を構成する分子の配向性が異なることが知られている。申請者は、エレクトロスピニング法によりナノファイバーを形成した際、その分子ドメインが長軸方向に沿って配列していることを明らかにした。本研究では、ナノファイバー表面で長軸方向に分子ドメインが配列する機序解明、および、分子ドメインを制御した高機能ナノファイバーの創製手法の確立を目的とする。その結果、ナノ材料を繊維表面へ一次元配列できることを確認し、これまでない高機能繊維材料の基盤技術を確立した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、ナノファイバーの形状ではなく、ナノファイバーを構成する分子ドメインの配向性に着目することで新しい機能を付与することを目指す点が特徴である。ポリウレタンを母材とするため伸縮性、柔軟性を有することから、形状と機能を分子レベルで制御することが可能である。本研究で提案する新規ナノ繊維材料はウェアブルデバイスの材料として、産業的にも重要な材料になると考えられる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 10件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (11件) 図書 (1件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] 天津工業大学(中国)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] 天津工業大学(中国)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Development of Biofuel Cell Using a Complex of Highly Oriented Immobilized His-Tagged Enzyme and Carbon Nanotube Surface Through a Pyrene Derivative2019

    • 著者名/発表者名
      H. Sakamoto, A. Koto, E. Takamura, H. Asakawa, T. Fukuma, T. Satomura S. Suye
    • 雑誌名

      J. Nanosci. Nanotechnol.

      巻: 19 号: 6 ページ: 3551-3557

    • DOI

      10.1166/jnn.2019.16121

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 太さの異なるナノファイバーへのタンパク質吸着特性2019

    • 著者名/発表者名
      坂元博昭, 目細太一, 末信一朗
    • 雑誌名

      電気学会論文誌E(センサ・マイクロマシン部門誌)

      巻: 139

    • NAID

      130007657517

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improvement in electron transfer efficiency between multicopper oxidase and electrode by immobilization of directly oriented enzyme molecules2019

    • 著者名/発表者名
      E. Takamura, H. Suzuki, T. Nakamura, H. Sakamoto, T. Satomura, H. Sakuraba, T. Ohshima, S. Suye
    • 雑誌名

      J.Fiber Sci. Technol.

      巻: 印刷中

    • NAID

      130007650803

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A l-proline/O2 biofuel cell using l-proline dehydrogenase (LPDH) from Aeropyrum pernix2018

    • 著者名/発表者名
      A.Tonooka, T. Komatus, S. Tanaka, H. Sakamoto, T. Satomura, S. Suye
    • 雑誌名

      Mol. Biol. Rep.

      巻: 45 号: 6 ページ: 1821-1825

    • DOI

      10.1007/s11033-018-4328-z

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] D-Lactate electrochemical biosensor prepared by immobilization of thermostable dye-linked D-lactate dehydrogenase from Candidatus Caldiarchaeum subterraneum2018

    • 著者名/発表者名
      T. Satomura, J. Hayashi, H. Sakamoto, T. Nunoura, Y. Takaki, K. Takai, H. Takami, T. Ohshima, H. Sakuraba, S. Suye.
    • 雑誌名

      J. Biosci. Bioeng.

      巻: 126 号: 4 ページ: 425-430

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2018.04.002

    • NAID

      40021697259

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of multicopper oxidase orientation in multiwalled carbon nanotube biocathodes on direct electron transfer.2018

    • 著者名/発表者名
      Takamura E, Nakamura T, Sakamoto H, Satomura T, Sakuraba H, Ohshima T, Suye SI
    • 雑誌名

      Biotechnology and applied biochemistry

      巻: 66 号: 2 ページ: 137-141

    • DOI

      10.1002/bab.1710

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a high-sensitive electrochemical detector with micro-stirrer driven by surface acoustic waves2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Sakamoto, Hiroki Kitanishi, Satoshi Amaya, Tsunemasa Saiki, Yuichi Utsumi, and Shin-ichiro Suy
    • 雑誌名

      Sensor and actuator B

      巻: 260 ページ: 705-709

    • DOI

      10.1016/j.snb.2017.12.196

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of protein adsorption on stretched polyurethane nanofibers prepared by electrospinning2017

    • 著者名/発表者名
      Morita Yuko、Sakamoto Hiroaki、Suye Shin-ichiro
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 7 号: 89 ページ: 56484-56488

    • DOI

      10.1039/c7ra11942a

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication and Characterization of Fe/Polyurethane Nanofiber Actuator Prepared by Electrospinning2017

    • 著者名/発表者名
      H. Sakamoto, S. Amaya, Y. Sunahase and S. Suye
    • 雑誌名

      Journal of Fiber Science and Technology

      巻: 73 号: 6 ページ: 135-138

    • DOI

      10.2115/fiberst.2017-0019

    • NAID

      130005697137

    • ISSN
      2189-7654
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Evaluation of protein adsorption onto a polyurethane nanofiber surface having different segment distributions2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Morita, G. Koizumi, H. Sakamoto and S. Suye,
    • 雑誌名

      Mater. Chem. Phys.,

      巻: 187 ページ: 1-4

    • DOI

      10.1016/j.matchemphys.2016.11.055

    • 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
  • [雑誌論文] 原子間力顕微鏡によるナノファイバーの表面観察2016

    • 著者名/発表者名
      坂元 博昭, 末 信一朗
    • 雑誌名

      繊維学会誌

      巻: 72 号: 4 ページ: P-207-P-207

    • DOI

      10.2115/fiber.72.P-207

    • NAID

      130005144731

    • ISSN
      0037-9875, 1884-2259
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 電熱駆動型ナノファイバーアクチュエータの創成と駆動メカニズムの解明2018

    • 著者名/発表者名
      砂長谷祐樹, 天谷 諭, 坂元 博昭, 末 信一朗
    • 学会等名
      平成30年度繊維学会秋季研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 延伸ナノ繊維表面に発現する直線状セグメントを利用した一次元分子修飾2018

    • 著者名/発表者名
      坂元 博昭, 森田 祐子, 目細 太一, 末 信一朗
    • 学会等名
      平成30年度繊維学会秋季研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Electrochemical DNA biosensing for Methicillin-resistant Staphylococcus aureus using nanparticle modified probe2018

    • 著者名/発表者名
      H. Sakamoto, K. Ichiki, S. Amaya, T. Satomura, S. Suye
    • 学会等名
      2018 International Conference on Biotechnology and Bioengineering
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Directed evolution of multicopper oxidase from hyperthermophilic archaeon for biofuel cells2018

    • 著者名/発表者名
      E. Takamura, H. Sakamoto, T. Satomura, H. Sakuraba, T. Ohshima, S. Suye
    • 学会等名
      2018 International Conference on Biotechnology and Bioengineering
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 高性能バイオデバイスを目指したカーボンナノチューブ配向電極の開発2018

    • 著者名/発表者名
      藤原 郁也, 大池 智明, 松崎 祥平, 坂元 博昭, 末 信一朗
    • 学会等名
      第70回生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 高分子ナノファイバーを素子として用いたアクチュエータの電気刺激応答2018

    • 著者名/発表者名
      砂長谷祐樹, 三井 翔太, 天谷 諭, 坂元 博昭, 末 信一朗
    • 学会等名
      平成30年度繊維学会年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 吸着タンパク質の2次構造/活性が保持されたポリウレタンナノファイバー基材2018

    • 著者名/発表者名
      森田祐子, 坂元博昭, 末信一朗
    • 学会等名
      第27回インテリジェント材料/システムシンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ポリウレタンナノファイバー表面へのタンパク質吸着挙動の解析とその構造および活性変化の評価2017

    • 著者名/発表者名
      森田裕子, 坂元博昭,末信一朗
    • 学会等名
      第69回日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ナノファイバーをガイドとしたカーボンナノチューブ配向電極の開発とそのバイオデバイスへの応用2017

    • 著者名/発表者名
      藤原郁也,森田裕子,松崎祥平,坂元博昭,末信一朗
    • 学会等名
      第69回日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] カーボン材料へ酵素を高配向に固定化した複合材料の創製2016

    • 著者名/発表者名
      松崎 祥平, 向當 綾子, 坂元 博昭, 里村 武範, 末 信一朗
    • 学会等名
      第33回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
    • 発表場所
      平戸文化センター
    • 年月日
      2016-10-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 高分子ナノファイバーを用いた新規アクチュエータの創製2016

    • 著者名/発表者名
      砂長谷 祐樹, 坂元 博昭 末 信一朗,
    • 学会等名
      第33回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
    • 発表場所
      平戸文化センター
    • 年月日
      2016-10-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [図書] 紛体の表面処理・複合化技術集大成 -基礎から応用まで-2018

    • 著者名/発表者名
      坂元 博昭, 末 信一朗
    • 総ページ数
      752
    • 出版者
      テクノシステム
    • ISBN
      9784924728813
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 研究室ホームページ

    • URL

      http://acbio2.acbio.u-fukui.ac.jp/bioeng/suye/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] カーボンナノチューブの分子メッキによる導電性ナノワイヤ の創製

    • URL

      http://acbio2.acbio.u-fukui.ac.jp/bioeng/suye/img/suyeh29.pdf

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 福井大学|大学院工学研究科 | 生命機能工学研究室 / 繊維先端工学専攻

    • URL

      http://acbio2.acbio.u-fukui.ac.jp/bioeng/suye/

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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