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金ナノ粒子マスプローブの機能評価と実用技術化

研究課題

研究課題/領域番号 19K05528
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分34020:分析化学関連
研究機関鹿児島大学

研究代表者

新留 康郎  鹿児島大学, 理工学域理学系, 教授 (50264081)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード金属ナノ粒子 / 金銀合金ナノ粒子 / 免疫検出 / 合金ナノ粒子 / 体内動態 / マスプローブ / 金ナノ粒子 / 質量分析
研究開始時の研究の概要

金や金銀合金ナノ粒子のレーザー脱離イオン化挙動を解明する。金・銀イオンそれぞれの脱離化効率が、ナノ粒子の形状や表面状態や金銀合金の割合にどのような影響を受けるかを定量的に明らかにすることは金属イオンのレーザー脱離に関わる新しい知見となる。以前の研究では、金ナノ粒子の検出感度はほとんど単粒子検出ができるレベルであることが明らかになっている。本研究では、検出感度の極限を追求するとともに、免疫反応を検出する超高感度マスプローブを実現する。また、餌に金ナノ粒子を混入し、血中に移行する極微量のナノ粒子の体内動態を評価する。環境に拡散したナノ粒子の動態に関わる知見を収集し、ナノ材料の環境リスクを評価する。

研究成果の概要

金ナノ粒子、白金ナノ粒子、さらに金銀合金ナノ粒子および金パラジウム合金ナノ粒子から生じる金属イオンの脱離効率を明らかにする。合金ナノ粒子からは各種合金クラスターが脱離する。金属ナノ粒子をマスプローブとして、ナノ粒子の体内動態を明らかにする技術を開発する。さらに、合金ナノ粒子から脱離する各種クラスターイオンを解析して、複数のターゲット分子を識別する「多色」マスプローブを実現し、抗体を用いた新しい免疫検出法の基盤的技術とする。

研究成果の学術的意義や社会的意義

金属ナノ粒子、特に合金ナノ粒子をマスプローブとして用いることで、極めて微量のナノ材料・タンパク質の体内動態を検出できる新しい技術となることを実証した。MALDI-MS装置は研究機関には普及している分析機器であり簡便な操作で超高感度なナノ粒子分析が可能であることを実証した。また、合金ナノ粒子の組み合わせによる免疫検出は新しい分析技術として今後広く普及することが期待される。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件) 産業財産権 (2件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Mass Signal Intensity of Ag2+ Ions Desorbed from a Single Gold-Silver Core-Shell Nanorod2022

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Fukagawa, Yasuro Niidome
    • 雑誌名

      International Journal of Mass Spectrometry

      巻: 473 ページ: 116795-116795

    • DOI

      10.1016/j.ijms.2021.116795

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ナノ材料の体内動態を明らかにする金ナノロッドマスプローブ2022

    • 著者名/発表者名
      祝迫 健人, 新留 康郎
    • 雑誌名

      分析化学

      巻: 71 ページ: 153-157

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Novel Photoluminescent Gold Complexes Prepared at Octanethiol-Water Interfaces: Control of Optical Properties by Addition of Silver Ions2021

    • 著者名/発表者名
      Mio Tameike, Takuro Niidome, Yasuro Niidome, and Junichi Kurawaki
    • 雑誌名

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      巻: 94 号: 7 ページ: 1875-1881

    • DOI

      10.1246/bcsj.20210064

    • NAID

      130008076869

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anionic Gold Ions Desorbed from Gold Nanorods and Nanospheres2021

    • 著者名/発表者名
      Tomoki Nishi and Yasuro Niidome
    • 雑誌名

      Analytical Sciences

      巻: advpub 号: 0 ページ: 443-336

    • DOI

      10.2116/analsci.21N027

    • NAID

      130008069051

    • ISSN
      0910-6340, 1348-2246
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gold-Silver and Gold-Palladium Alloy Nanoparticles as Mass-Probes for Immunosensing2021

    • 著者名/発表者名
      Maiko Akasaka, Tomoki Nishi, Yasuro Niidome
    • 雑誌名

      Analytical Sciences

      巻: - ページ: 1-3

    • NAID

      130008087331

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reproducible Ionization of Gold Nanospheres and Nanostars in Gelatin Sections2020

    • 著者名/発表者名
      Tomoki Nishi, Daiki Muko, Janice B. Rabor, and Yasuro Niidome
    • 雑誌名

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      巻: 93 号: 1 ページ: 58-64

    • DOI

      10.1246/bcsj.20190267

    • NAID

      130007784850

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gold Nanorod-tags in Mucous Membrane of a Zebrafish2019

    • 著者名/発表者名
      Inoue Yuki、Niihara Ohji、Rabor Janice B.、Ikenaga Takanori、Kasai Masanori、Niidome Yasuro
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 48 号: 12 ページ: 1488-1491

    • DOI

      10.1246/cl.190639

    • NAID

      130007757504

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Plasmon-Enhanced Two-Photon Excitation Fluorescence of Rhodamine 6G and Eu-diketonate complex by Picosecond Diode Laser2019

    • 著者名/発表者名
      Janice B. Rabor, Koki Kawamura, Junichi Kurawaki, and Yasuro Niidome
    • 雑誌名

      Analyst

      巻: 144 号: 13 ページ: 4045-4050

    • DOI

      10.1039/c9an00247b

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] SALDI-MSを用いた生体内金属ナノ粒子の動態調査2020

    • 著者名/発表者名
      北里 光智、牧野 隆啓
    • 学会等名
      南日本分析化学フォーラム
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 質量分析を用いた金銀合金ナノ粒子の動態2020

    • 著者名/発表者名
      川本 泰成
    • 学会等名
      南日本分析化学フォーラム
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Mass-Tagを用いた多色イメージングに要する金属ナノ粒子の開発2020

    • 著者名/発表者名
      赤坂 舞子
    • 学会等名
      南日本分析化学フォーラム
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 銀シェル金パラジウム合金ナノ粒子から脱離する金属イオンの質量分析2020

    • 著者名/発表者名
      森山 賢太
    • 学会等名
      南日本分析化学フォーラム
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 金銀合金ナノ粒子の酸化還元挙動2020

    • 著者名/発表者名
      山下 一紀
    • 学会等名
      南日本分析化学フォーラム
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 金属ナノ粒子マスプローブを利用した組織切片中に存在するタンパク質の高感度イメージング2019

    • 著者名/発表者名
      西 朋紀、池永 隆徳、笠井 聖仙、新留 康郎
    • 学会等名
      第80回応用物理学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Synthesis and Size Fractionation of Thiol-Protected Binary Clusters2019

    • 著者名/発表者名
      Mio Tameike、Yasuro Niidome
    • 学会等名
      5th NDSU-KU Joint Symposium on Biotechnology, Nanomaterials and Polymers, 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Preparation of Polymer Surface Modified Gold Nanoparticles for Highly Sensitive Bacteria Detection by Mass Spectrometer2019

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Makino、Yasuro Niidome
    • 学会等名
      5th NDSU-KU Joint Symposium on Biotechnology, Nanomaterials and Polymers, 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis and catalytic properties of nanoparticles2019

    • 著者名/発表者名
      Kazune Tanaka、Yasuro Niidome
    • 学会等名
      5th NDSU-KU Joint Symposium on Biotechnology, Nanomaterials and Polymers, 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Investigation of inhomogeneous distribution of gold nanoparticles on gelatin slices2019

    • 著者名/発表者名
      Maiko Akasaka、Yasuro Niidome
    • 学会等名
      5th NDSU-KU Joint Symposium on Biotechnology, Nanomaterials and Polymers, 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Colloidal Gold Nanoparticles Used as a Mass-probe in a Living Body2019

    • 著者名/発表者名
      Yasuro Niidome
    • 学会等名
      5th International Kyushu Colloid Colloquim
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [産業財産権] 検出キット及び検出方法2022

    • 発明者名
      新留康郎
    • 権利者名
      国立大学法人 鹿児島大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2022
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 検出キット及び検出方法2021

    • 発明者名
      新留康郎
    • 権利者名
      鹿児島大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2021-006270
    • 出願年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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