ナノギャップを利用したDNA チップの開発

• 研究課題/領域番号: 21700477
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 医用生体工学・生体材料学
• 研究機関: 大阪府立大学
• 研究代表者: 床波 志保 大阪府立大学, 21 世紀科学研究機構, 講師 (60535491)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010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); 2010年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2009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: 金ナノ粒子 / DNA / センサ / ナノギャップ / ラベルフリー / 電気抵抗検出型 / 一塩基多型検出

研究概要

本研究では、金ナノ粒子間に形成されたナノメートルサイズのギャップを利用したバイオセンサの開発に取り組んだ。チオールと金の化学吸着を利用することで金ナノ粒子を二次元配列させた膜の作製に成功した。さらに、導電性高分子形成と金ナノ粒子生成を一度に行うことでワンステップでの粒子間ナノギャップ作製を実現することができた。得られたナノギャップのセンサ適応を行った結果、DNA やグルコースの電気化学的検出が可能になった。

研究成果

• [雑誌論文] Organic-Inorganic Hybrid Nanoraspberry Consisted of Gold Nanoparticle and Aniline Oligomer (2011)
  • 著者名/発表者名: R. Morita, R. Inoue, S. Tokonami, Y. Yamamoto, M. Nakayama, H. Nakao, H. Shiigi, T. Magaoka
  • 雑誌名: J. Electrochem. Soc. 巻: 158
  • 査読あり
• [雑誌論文] Organic-Inorganic Hybrid Nanoraspberry Consisted of Gold Nanoparticle and Aniline Oligomer (2011)
  • 著者名/発表者名: R.Morita, R.Inoue, S.Tokonami, Y.Yamamoto, M.Nakayama, H.Nakao, H.Shiigi, T.Nagaoka
  • 雑誌名: J.Electrochem.Soc. 巻: 158
  • 査読あり
• [雑誌論文] Novel Synthesis, Structure, and Oxidation Catalysis of Ag/Au Bimetallic Nanoparticle (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Tokonami, N. Morita, K. Takasaki, N. Toshima
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. C 巻: 114 ページ: 10336-10341
  • 査読あり
• [雑誌論文] Novel Synthesis, Structure, and Oxidation Catalysis of Ag/Au Bimetallic Nanoparticle (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Tokonami, N.Morita, K.Takasaki, N.Toshima
  • 雑誌名: J.Phys.Chem.C 巻: 114 ページ: 10336-10341
  • 査読あり
• [雑誌論文] Green Electroless Plating Method Using Gold Nanoparticles for Conducting Microbeads: Application to Anisotropic Conductive Films (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Tokonami, Y. Yamamoto, Y. Mizutani, I. Ota, H. Shiigi, T. Nagaoka
  • 雑誌名: J. Electrochem. Soc. 巻: 156
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fabrication of SmCo5 Alloy Magnetic Nanoparticles by Assistance of Copper and Their Magnetic Properties (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Tokonami, M. Kinjo, M. Inokuchi, N. Toshima
  • 雑誌名: Chem. Lett. 巻: 38 ページ: 682-683
  • NAID: 130004425588
  • 査読あり
• [雑誌論文] Micro- and nanosized molecularly imprinted polymers for high-throughput analytical applications (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Tokonami, H. Shiigi, T. Nagaoka
  • 雑誌名: Anal. Chim. Acta 巻: 641 ページ: 7-13
  • 査読あり
• [雑誌論文] Activity enhancement of a screen-printed carbon electrode by modification with agold nanoparticle for glucose determination (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Iwamoto, S.Tokonami, H.Shiigi, T.Nagaoka
  • 雑誌名: Research on Chemical Intermediates 35 ページ: 919-930
  • 査読あり
• [雑誌論文] Green Electroless Plating Method Using Gold Nanoparticles for Conducting Microbeads : Application to Anisotropic Conductive Films (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Tokonami, Y.Yamamoto, Y.Mizutani, I.Ota, H.Shiigi, T.Nagaoka
  • 雑誌名: J.Electrochem.Soc. 156
  • 査読あり
• [学会発表] 長岡勉過酸化ポリピロール膜の作製と分子認識 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中土井祐, 床波志保, 細末健太, 椎木弘
  • 学会等名: 分析展2011 ・ 科学機器展2011 Seperation Science 2011
  • 発表場所: 幕張メッセ
  • 年月日: 2011-09-06
• [学会発表] 過酸化ポリピロール膜の作製と分子認識 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中土井祐, 床波志保, 細末健太, 椎木弘, 長岡勉
  • 学会等名: 分析展2011・科学機器展2011 Seperation Science 2011
  • 発表場所: 幕張メッセ
  • 年月日: 2011-09-06
• [学会発表] ナノギャップ電極を利用したバイオセンサの高感度化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 床波志保, 濱田大地, 中土井祐, 椎木弘, 長岡勉
  • 学会等名: 東京コンファレンス2010
  • 発表場所: 幕張メッセ
  • 年月日: 2011-08-30
• [学会発表] 金属ナノ粒子間ギャップを利用したDNAセンサの開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 床波志保, 椎木弘, 長岡勉
  • 学会等名: 第58回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大
  • 年月日: 2011-03-24
• [学会発表] 分子鋳型過酸化ポリピロール膜を用いたウイルスセンサの開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中土井祐, 椎木弘, 長岡勉, 床波志保
  • 学会等名: 第58回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大
  • 年月日: 2011-03-24
• [学会発表] Au/Ag二元系金属ナノ粒子の調製および構造解析・光応答解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 濱田大地, 飯田琢也, 戸嶋直樹, 床波志保
  • 学会等名: 第58回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大
  • 年月日: 2011-03-24
• [学会発表] 金ナノ粒子固定化電極を利用したDNAセンサの開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 床波志保, 濱田大地, 中土井祐, 椎木弘, 長岡勉
  • 学会等名: 東京コンファレンス2010
  • 発表場所: 幕張メッセ
  • 年月日: 2010-08-30
• [学会発表] 金ナノ粒子架橋構造を利用した電気抵抗型DNAセンサの開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 床波志保, 椎木弘, 長岡勉
  • 学会等名: 日本分析化学会第58年会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2009-09-24
• [学会発表] Development of Electrical DNA Detection System by Using Open Bridge-Structured Gold Nanoparticle Array (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Tokonami, I. Ota, S. Shirai, H. Shiigi, T. Nagaoka
  • 学会等名: Flow Analysis XI
  • 発表場所: Pollensa, Mallorca, Spain
  • 年月日: 2009-09-17
• [学会発表] Open Bridge-Structured Gold Nanoparticle Film for Electrical DNA Detection (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Tkonami, I. Ota, S. Shirai, H. Shiigi, T. Nagaoka
  • 学会等名: Euro Analysis 2009
  • 発表場所: Innsbruck, Austria
  • 年月日: 2009-09-08
• [学会発表] Open Bridge-Structured Gold Nanoparticle Film for Electrical DNA Detection (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Tokonami, I.Ota, S.Shirai, H.Shiigi, T.Nagaoka
  • 学会等名: EURO ANALYSIS 2009
  • 発表場所: Innsbruck
• [図書] "Gold Nano Films: Synthesis, Characterization, and Potential Biomedical Applications" in "Nanostructured Thin Films and Sufaces" (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Tokonami, H. Shiigi, T. Nagaoka
  • 出版者: Wiley VCH
• [図書] Gold Nano Films : Synthesis, Characterization, and Potential Biomedical Applications (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Tokonami, H.Shiigi, T.Nagaoka
  • 総ページ数: 8
  • 出版者: Wiley VCH
• [産業財産権] 金属ナノ粒子集積構造体を利用した圧力検出装置, 温度検出装置, 圧力検出方法, および温度検出方法 (2010)
  • 発明者名: 飯田琢也, 床波志保, 山本陽二郎, 椹木弘, 長岡勉
  • 権利者名: 大阪府立大学
  • 産業財産権番号: 2010-273291
  • 出願年月日: 2010-12-08
• [産業財産権] 金属ナノ粒子集積構造体を利用した被検出物質の検出装置および方法 (2010)
  • 発明者名: 床波志保, 飯田琢也, 山本陽二郎, 椎木弘, 長岡勉
  • 権利者名: 大阪府立大学
  • 産業財産権番号: 2010-273284
  • 出願年月日: 2010-12-08
• [産業財産権] 金属ナノ粒子集積構造体を利用した圧力検出装置、温度検出装置、圧力検出方法、および温度検出方法 (2010)
  • 発明者名: 飯田琢也, 床波志保, 山本陽二郎, 椎木弘, 長岡勉
  • 権利者名: 大阪府立大学
  • 産業財産権番号: 2010-273291
  • 出願年月日: 2010-12-08