ナノ空間集積化流路による分子分別システムの構築

• 研究課題/領域番号: 20750001
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 物理化学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 並河 英紀 北海道大学, 大学院・理学研究院, 助教 (30372262)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2009年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2008年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
• キーワード: 表面 / 界面 / ナノ空間 / 脂質二重膜 / 分子フィルタ / 自発展開 / 化学ポテンシャル / 単一分子観察 / ラチェット効果 / マイクロ化学チップ

研究概要

本研究により、幅数十ナノメートル程度の微小空間への脂質二重膜の連続的な流入を発現させることで、膜内に含まれた異種分子をフィルタすることが可能であると示された。また、用いる空間のサイズや形状、膜の組成などにより、フィルタの効率や分子選択性が制御可能であることが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Fluorescence resonant energy transfer observation of molecules at nanogate molecular filter (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Nabika
  • 雑誌名: Trans.Mater.Res.Soc.Jpn (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of Bending Energy on the Self-spreading Lipid Bilayer (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Nabika, T.Yamamoto, K.Murakoshi
  • 雑誌名: ECS Trans 19(32) ページ: 79-85
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhanced Emission from Photo-Activated Silver Clusters Coupled with Localized Surface Plasmon Resonance (2009)
  • 著者名/発表者名: B.Takimoto, H.Nabika, K.Murakoshi
  • 雑誌名: J.Phys.Chem.C 113(27) ページ: 11751-11755
  • 査読あり
• [雑誌論文] Segregation of Molecules in Lipid Bilayer Spreading through Metal Nano-gates (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Nabika, N.Iijima, B.Takimoto, K.Ueno, H.Misawa, K.Murakoshi
  • 雑誌名: Anal.Chem. 81(2) ページ: 699-704
  • 査読あり
• [雑誌論文] Single Molecular Observation of Hop Diffusion in a Lipid Bilayer at Metallic Nanogates (2009)
  • 著者名/発表者名: B.Takimoto, H.Nabika, K.Murakoshi
  • 雑誌名: J.Phys.Chem.C 113(8) ページ: 3127-3132
  • 査読あり
• [雑誌論文] Single Molecule Tracking of Cholera-toxin Subunit B on GM1-ganlioside Containing Lipid Bilayer (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Nabika, T.Motegi, K.Murakoshi
  • 雑誌名: e-J.Surf.Sci.Nanotechnol 7 ページ: 74-77
  • NAID: 130004439119
  • 査読あり
• [雑誌論文] Segregation of Molecules in Lipid Bilayer Spreading through Metal Nano-gates (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Nabika
  • 雑誌名: Anal.Chem. 81 ページ: 699-704
  • 査読あり
• [雑誌論文] Single Molecule Tracking of Cholera-toxin Subunit B on GM1-ganlioside Containing Lipid Bilayer (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Nabika
  • 雑誌名: e-J.Surf.Sci.Nanotechnol 7 ページ: 74-77
  • NAID: 130004439119
  • 査読あり
• [雑誌論文] Single Molecular Observation of Hop Diffusion in a Lipid Bilayer at Metallic Nanogates (2009)
  • 著者名/発表者名: B.Takimoto
  • 雑誌名: J.Phys.Chem.C 113 ページ: 3127-3132
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhanced Emission from Photo-Activated Silver Clusters Coupled with Localized Surface Plasmon Resonance (2009)
  • 著者名/発表者名: B.Takimoto
  • 雑誌名: J.Phys.Chem.C 113 ページ: 11751-11755
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of Bending Energy on the Self-spreading Lipid Bilayer (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Nabika
  • 雑誌名: ECS Trans. 19 ページ: 79-85
  • 査読あり
• [雑誌論文] Segregation of Molecules in Lipid Bilayer Spreading through Metal Nano-gates (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Nabika
  • 雑誌名: Anal. Chem 81 ページ: 699-704
  • 査読あり
• [雑誌論文] Single Molecule Tracking of Cholera-toxin Subunit B on GMlganlioside Containing Lipid Bilayer (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Nabika
  • 雑誌名: e-J. Surf. Sci. Nanotechnol 7 ページ: 74-77
  • 査読あり
• [雑誌論文] Single molecular observation of hop diffusion in a lipid bilayer at metallic nanogates (2009)
  • 著者名/発表者名: B. Takimoto
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. C 113 ページ: 3127-3132
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tuning the Dynamics and Molecular Distribution of the Self-Spreading Lipid Bilayer (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Nabika
  • 雑誌名: Phys. Chem. Chem. Phys 10 ページ: 2243-2248
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observation of Self-spreading lipid bilayer on hydrophilic surface with a periodic array of metallic nano-gate (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Nabika
  • 雑誌名: Electrochim. Acta 53 ページ: 6278-6283
  • 査読あり
• [雑誌論文] Self-spreading Lipid Bilayer on Nano-structured Surface with Periodic Array of Metallic and Organic Nano-architectures (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Nabika
  • 雑誌名: Trans. Mater. Res. Soc. Jpn. 33 ページ: 145-149
  • NAID: 130007809297
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fluorescence Resonant Energy Transfer Observation of Molecules at Nano-gate Molecular Filter
  • 著者名/発表者名: H.Nabika, T.Sumida, K.Murakoshi
  • 雑誌名: Trans.Mater.Res.Soc.Jpn. (in press)
  • NAID: 130003398923
  • 査読あり
• [学会発表] ナノ空間における分子拡散挙動の単分子解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 並河英紀、瀧本麦、村越敬
  • 学会等名: 日本化学会第90春季年会
  • 発表場所: 東大阪
  • 年月日: 2010-03-26
• [学会発表] 脂質二分子膜内分子拡散方位制御による二次元分子分別 (2010)
  • 著者名/発表者名: 茂木俊憲、並河英紀、村越敬
  • 学会等名: 日本化学会第90春季年会
  • 発表場所: 東大阪
  • 年月日: 2010-03-26
• [学会発表] 金属微小構造体による自発展開脂質二重膜内分子フィルタ効果の制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 深川一哉、住田智希、茂木俊憲、並河英紀、村越敬
  • 学会等名: 日本化学会第90春季年会
  • 発表場所: 東大阪
  • 年月日: 2010-03-26
• [学会発表] 脂質二分子膜の自発展開特性に対する周期的曲率基板の効果と分子フィルター現象の発現 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小川高史、住田智希、茂木俊憲、並河英紀、村越敬
  • 学会等名: 日本化学会第90春季年会
  • 発表場所: 東大阪
  • 年月日: 2010-03-26
• [学会発表] 曲率基板上での脂質二重膜内分子拡散性の制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 並河英紀、村越敬
  • 学会等名: 電気化学会第77回大会
  • 発表場所: 富山
  • 年月日: 2010-03-26
• [学会発表] ナノゲート分子フィルタ効果の発現に伴う脂質二重膜の構造特異性評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 並河英紀、住田智希、村越敬
  • 学会等名: 2010年春季第57回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 平塚
  • 年月日: 2010-03-18
• [学会発表] 脂質二分子膜内分子に対するラチェット分別機構の定量的効率評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 茂木俊憲、並河英紀、村越敬
  • 学会等名: 2010年春季第57回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 平塚
  • 年月日: 2010-03-18
• [学会発表] 非対称微小構造体を用いた二次元分子分別システムの構築 (2010)
  • 著者名/発表者名: 茂木俊憲、並河英紀、村越敬
  • 学会等名: 北海道大学グローバルGCOE若手成果発表会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2010-02-24
• [学会発表] 脂質二重膜の自発展開特性に対する基板曲率の効果と分子分別現象の発現 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小川高史、住田智希、茂木俊憲、並河英紀、村越敬
  • 学会等名: 化学系学協会北海道支部2010年冬季研究発表会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2010-01-27
• [学会発表] 金属微小チャンネルによる脂質二重膜内分子フィルタリング効果の制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 深川一哉、住田智希、茂木俊憲、並河英紀、村越敬
  • 学会等名: 化学系学協会北海道支部2010年冬季研究発表会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2010-01-27
• [学会発表] 微小空間での脂質二重膜構造変調による分子フィルタ効果の発現 (2009)
  • 著者名/発表者名: 並河英紀
  • 学会等名: 日本分光学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-11-16
• [学会発表] 脂質二重膜を用いたナノ物質の分離分別法の開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 並河英紀、茂木俊憲、村越敬
  • 学会等名: JST新技術説明会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-11-13
• [学会発表] 脂質二重膜を用いたナノ物質の分離分別法の開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 並河英紀
  • 学会等名: 新技術説明会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-11-13
• [学会発表] 自発展開脂質二重膜に対する曲率印加の効果 (2009)
  • 著者名/発表者名: 並河英紀、村越敬
  • 学会等名: 第47回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 徳島
  • 年月日: 2009-10-31
• [学会発表] 自発展開脂質二重膜に対する曲率印加の効果 (2009)
  • 著者名/発表者名: 並河英紀
  • 学会等名: 生物物理学会
  • 発表場所: 徳島
  • 年月日: 2009-10-30
• [学会発表] 固液界面に構築したナノ空間での分子拡散性操作 (2009)
  • 著者名/発表者名: 並河英紀、瀧本麦、村越敬
  • 学会等名: 第29回表面科学学術講演会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-10-28
• [学会発表] 固液界面に構築したナノ空間での分子拡散性操作 (2009)
  • 著者名/発表者名: 並河英紀
  • 学会等名: 表面科学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-10-28
• [学会発表] Single molecule tracking of molecules diffusing at nano-space (2009)
  • 著者名/発表者名: 並河英紀
  • 学会等名: 分光学会ナノ分光部会
  • 発表場所: 和光市
  • 年月日: 2009-10-15
• [学会発表] 電解質水溶液/固体界面に形成した脂質二重膜内での分子操作 (2009)
  • 著者名/発表者名: 並河英紀
  • 学会等名: 電気化学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-09-17
• [学会発表] 電解質水溶液/固体界面に形成した脂質二重膜内での分子操作 (2009)
  • 著者名/発表者名: 並河英紀、瀧本麦、村越敬
  • 学会等名: 2009年電気化学秋季大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-09-10
• [学会発表] Single Molecule Tracking in Lipid bilayer Spreading on a Substrate with Metallic Nano-architectures (2009)
  • 著者名/発表者名: 村越敬
  • 学会等名: International Symposium on Advances in Nanostructure-Enhanced Photochemical Reactions and Photoenergy Conversion
  • 発表場所: Leuven, Kingdom of Belgium
  • 年月日: 2009-07-16
• [学会発表] ナノ空間を利用した分子ふるい (2009)
  • 著者名/発表者名: 並河英紀
  • 学会等名: 電気化学会北海道支部第15回若手研究者交流会
  • 発表場所: 北海道
  • 年月日: 2009-06-15
• [学会発表] Nano-gate Molecular Filter by using of a Self-spreading Lipid Bilayer as a Molecular Transporter (2009)
  • 著者名/発表者名: 村越敬
  • 学会等名: 215^<th> Electro-Chemical Society Meeting
  • 発表場所: San Francisco, U.S.A.
  • 年月日: 2009-05-25
• [学会発表] 単一分子追跡法によるナノゲートでの分子拡散性評価 (2009)
  • 著者名/発表者名: 村越敬
  • 学会等名: ナノ学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-05-11
• [学会発表] 単一分子追跡法によるナノゲートでの分子拡散性評価 (2009)
  • 著者名/発表者名: 並河英紀、瀧本麦、村越敬
  • 学会等名: ナノ学会第7回大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-05-10
• [学会発表] 脂質二重膜の自発展開に対する基板曲率の効果 (2009)
  • 著者名/発表者名: 並河・英紀
  • 学会等名: 2009年春季第56回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: つくば市
  • 年月日: 2009-03-31
• [学会発表] 曲率を有する基板上での脂質二重膜自発展開 (2009)
  • 著者名/発表者名: 並河英紀
  • 学会等名: 日本化学会第89春季年会
  • 発表場所: 船橋市
  • 年月日: 2009-03-30
• [学会発表] Suppression of Molecular Passage Through Well-Defined Metal Nano-gates (2009)
  • 著者名/発表者名: B.Takimoto, H.Nabika, K.Murakoshi
  • 学会等名: 2nd International Symposium on Nanomedicine (ISNM2009)
  • 発表場所: Okazaki
  • 年月日: 2009-02-06
• [学会発表] Molecular Segregation on Self-spreading Lipid Bilayer (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Nabika, B.Takimoto, N.Iijima, K.Murakoshi
  • 学会等名: 2nd International Symposium on Nanomedicine (ISNM2009)
  • 発表場所: Okazaki
  • 年月日: 2009-02-06
• [学会発表] Brownian Ratchet Effect on Molecular Motion in Self-spreading Lipid Bilayer Investigated by Single Molecular Tracking Technique (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Motegi, H.Nabika, K.Murakoshi
  • 学会等名: 2nd International Symposium on Nanomedicine (ISNM2009)
  • 発表場所: Okazaki
  • 年月日: 2009-02-06
• [学会発表] Molecular Segregation on Self-spreading Lipid Bilayer (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Nabika
  • 学会等名: 2^<nd> International Symposium on Nanomedicine
  • 発表場所: Okazaki
  • 年月日: 2009-02-06
• [学会発表] Molecular Filtering Effect of the Self-spreading Lipid Bilayer at Metal Nano-gate (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Nabika
  • 学会等名: The 4^<th> Hokkaido University-Nanjing U niversity Joint Symposium
  • 発表場所: Hokkaido
  • 年月日: 2008-12-17
• [学会発表] 自発展開脂質二分子膜を分子キャリアとしたナノフィルターの構築 (2008)
  • 著者名/発表者名: 並河英紀
  • 学会等名: 第46回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 福岡市
  • 年月日: 2008-12-03
• [学会発表] Molecular Filtering Effect of the Self-spreading Lipid Bilayer at Metal Nano-gate (2008)
  • 著者名/発表者名: H.Nabika
  • 学会等名: The 4th Hokkaido University - Nanjing University Joint Symposium
  • 発表場所: Sapporo
  • 年月日: 2008-11-17
• [学会発表] 二次元規則配列金属ナノギャップによる脂質二分子膜の自発展開ダイナミクス制御と分子分別現象の発現 (2008)
  • 著者名/発表者名: 並河英紀
  • 学会等名: 第28回表面科学学術講演会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-11-14
• [学会発表] 固体表面上に構築したナノ間隙を拡散する分子の単一分子直接観察 (2008)
  • 著者名/発表者名: 並河英紀
  • 学会等名: 第28回表面科学学術講演会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-11-14
• [学会発表] Segregation of Molecules in Lipid Bilayer Spreading through Metal Nano-Gate (2008)
  • 著者名/発表者名: H.Nabika
  • 学会等名: Japan-Korea-China Mini-symposium on Nanotechnology, Biotechnology and Catalysis
  • 発表場所: Sapporo
  • 年月日: 2008-11-07
• [学会発表] Segregation of Molecules in Lipid Bilayer Spreading through Metal Nano-Gate (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Nabika
  • 学会等名: Japan-Korea-China Mini-symposium on Nanotechnology, Biotechnology and Catalysis
  • 発表場所: Hokkaido
  • 年月日: 2008-11-07
• [学会発表] 金属ナノゲートの分子フィルタ効果 (2008)
  • 著者名/発表者名: 並河英紀
  • 学会等名: 2008年光化学討論会
  • 発表場所: 大阪府堺市
  • 年月日: 2008-09-13
• [学会発表] 自発展開脂質二分子膜を用いたナノ空間での分子フィルタ効果 (2008)
  • 著者名/発表者名: 並河英紀
  • 学会等名: 第61回コロイドおよび界面化学討論会
  • 発表場所: 福岡市
  • 年月日: 2008-09-07
• [学会発表] ナノ空間での脂質二分子膜構造歪みに基づいた分子フィルタ (2008)
  • 著者名/発表者名: 並河英紀
  • 学会等名: 第69回応用物理学会
  • 発表場所: 春日井市
  • 年月日: 2008-09-02
• [学会発表] Dynamic Adsorption and Insertion Behavior of MSI-78 on a Self-spreading Lipid Bilayer (2008)
  • 著者名/発表者名: H.Nabika, M.Oowada, B.Takimoto, T.Nomura, Y.Chuman, K.Sakaguchi, K.Murakoshi
  • 学会等名: The 17th Meeting of Methods in Protein Structure Analysis (MPSA 2008)
  • 発表場所: Sapporo
  • 年月日: 2008-08-27
• [学会発表] Dynamic Adsorption and Insertion Behavior of MSI-78 on a Self-spreading Lipid Bilayer (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Nabika
  • 学会等名: 17^<th> Meeting in Methods in Protein Struct ure Analysis
  • 発表場所: Hokkaido
  • 年月日: 2008-08-27
• [学会発表] Selective Molecular Filtring at Nano-Gate Using Self-Spreading Lipid Bilayers as Transport Medium (2008)
  • 著者名/発表者名: H.Nabika, N.Iijima, B.Takimoto, K.Murakoshi
  • 学会等名: XXIInd IUPAC Symposium on Photochemistry
  • 発表場所: Sweden
  • 年月日: 2008-07-28
• [学会発表] Selective Molecular Filtring at Nano-Gate Using Self-Spreading Lipid Bilavers As Transport Medium (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Nabika
  • 学会等名: XXII IUPAC Symposium on Photochemistry
  • 発表場所: Sweden, gothenbarg
  • 年月日: 2008-07-28
• [図書] Molecular segregation at periodic metal nano-architectures on solid surface(edited by H.Fukumura, M.Irie, Y.Iwasawa, H.Masuhara, K.Uosaki, John Wiley, Molecular Nano Dynamics) (2009)
  • 著者名/発表者名: Hideki Nabika, Kei Murakoshi
  • 出版者: Sons Ltd
• [図書] "ナノ構造とナノ空間", 金属ナノ・マイクロ粒子の形状・構造制御技術 (2009)
  • 著者名/発表者名: 並河英紀、村越敬
  • 出版者: シーエムシー出版
• [図書] Molecular segregation at periodic metal nano-architectures on solid surface in Molecular Nano Dynamics (2009)
  • 著者名/発表者名: 並河英紀
  • 総ページ数: 1200
  • 出版者: John Wiley and Sons Ltd.
• [図書] ナノ構造とナノ空間, 金属ナノ・マイクロ粒子の形状・構造制御技術 (2009)
  • 著者名/発表者名: 並河英紀
  • 総ページ数: 300
  • 出版者: シーエムシー出版
• [産業財産権] 分子の分別方法およびそれに用いられる分別チップ (2008)
  • 発明者名: 村越敬、並河英紀、茂木俊憲
  • 権利者名: 国立大学法人北海道大学
  • 出願年月日: 2008-08-22
• [産業財産権] 分子の分別方法およびそれに用いられる分別チップ (2008)
  • 発明者名: 村越敬、並河英紀、茂木俊憲
  • 権利者名: 国立大学法人北海道大学
  • 産業財産権番号: 2008-214315
  • 出願年月日: 2008-08-22