熱刺激により生成する金ナノ粒子を用いる高感度ナノプローブの創製

• 研究課題/領域番号: 23510123
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: ナノ材料・ナノバイオサイエンス
• 研究機関: 宇都宮大学
• 研究代表者: 上原 伸夫 宇都宮大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50203469)
• 連携研究者: 森田 剛 (80332633)
• 研究期間 (年度): 2011-04-28 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014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); 2013年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2012年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2011年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 金ナノ粒子 / 熱応答性高分子 / センシング / プローブ / バイオプローブ / チオール化合物 / 免疫センサー / センサー

研究成果の概要

本研究では「熱応答性高分子を被覆した金ナノ粒子の融合現象」に関して以下に示す成果が得られた。（1）金ナノ粒子の融合現象の機構解明：熱応答性高分子の相転移により，金ナノ粒子が近接することで，両者が融合することを見出した。この時，チオール化合物は，チオール基を介して金ナノ粒子と結合し金ナノ粒子を安定化させることで，ナノ粒子の融合を阻害した。(2)高感度ナノプローブの開発：金ナノ粒子の融合現象に基づいて，熱応答性高分子にビオチン基を導入することにより，アビジンセンサーを創製した。

研究成果

• [雑誌論文] Homogeneous immuno-nephelometry composed of thermoresponsive gold nanocomposites and biotinylated plyanions (2015)
  • 著者名/発表者名: Nobuo Uehara, Yoshikuni Numanami
  • 雑誌名: Analytical Sciences 巻: 31
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Interaction between sodium dodecyl sulfate and poly(N-isopropylacrylamide) below its critical aggregation concentration (2014)
  • 著者名/発表者名: Nobuo Uehara and M. Ogawa
  • 雑誌名: Langmuir 巻: 30 号: 22 ページ: 6367-6372
  • DOI: 10.1021/la500900n
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Fusion growth of gold nanoparticles induced by the conformational change of a thermoresponsive polymer studied by distance distribution functions (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Morita, K. Kurihara, O. Yoshida, H. Imamura, Y. Hatakeyama, K. Nishikawa, N. Uehara
  • 雑誌名: Journal of Physical Chemistry 巻: Vol.117, No.26 号: 26 ページ: 535-545
  • DOI: 10.1021/jp310906b
  • 査読あり
• [雑誌論文] Release of Nile Red from Thermoresponsive Gold Nanocomposites by Heating a Solution and the Addition of Glutathione (2012)
  • 著者名/発表者名: Kentaro TOMITA
  • 雑誌名: Analytical Sciences 巻: 28 号: 12 ページ: 1125-1132
  • DOI: 10.2116/analsci.28.1125
  • NAID: 130004442096
  • ISSN: 0910-6340, 1348-2246
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thermal- induced growth of gold nanoparticles conjugated with thermoresponsive polymer without chemical reduction (2011)
  • 著者名/発表者名: N. Uehara, M. Fujita, T. Shimizu
  • 雑誌名: Journal of Colloid and Interface Science 巻: Vol.369, No.1 号: 1 ページ: 142-147
  • DOI: 10.1016/j.jcis.2011.03.078
  • 査読あり
• [学会発表] Plasmonic properties of gold nano conjugates composed of gold clusters and thiol compounds (2014)
  • 著者名/発表者名: N. Uehara and C. Haneishi
  • 学会等名: 第24回日本MRS年次大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2014-12-10 – 2014-12-11
  • 招待講演
• [学会発表] ビオチン基を導入した熱応答性高分子を用いる光散乱に基づくアビジンの検出 (2014)
  • 著者名/発表者名: 萩元祥文，上原伸夫
  • 学会等名: 日本分析化学会第63年会
  • 発表場所: 広島
  • 年月日: 2014-09-17 – 2014-09-19
  • 招待講演
• [学会発表] 金ナノクラスターとチオール化合物とから成るナノコンジュゲートのプラズモニック特性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 羽石力，上原伸夫
  • 学会等名: 日本分析化学会第63年会
  • 発表場所: 広島
  • 年月日: 2014-09-17 – 2014-09-19
  • 招待講演
• [学会発表] Plasmonic properties of gold nano conjugates composed of gold clusters and thiol compounds (2014)
  • 著者名/発表者名: Chikara Haneishi, Nobuo Uehara
  • 学会等名: RSC Tokyo International Conference 2014
  • 発表場所: Chiba
  • 年月日: 2014-09-04 – 2014-09-05
  • 招待講演
• [学会発表] Detection of avidin with thermo-responsive polymers having biotin group by light scattering (2014)
  • 著者名/発表者名: Yoshifumi Hagimoto, Nobuo Uehara,
  • 学会等名: RSC Tokyo International Conference 2014
  • 発表場所: Chiba
  • 年月日: 2014-09-04 – 2014-09-05
  • 招待講演
• [学会発表] Development of adsorbent for selenium by surface modification of iron and steel making slags (2014)
  • 著者名/発表者名: Shun Watanabe, Nobuo Uehara
  • 学会等名: RSC Tokyo International Conference 2014
  • 発表場所: Chiba
  • 年月日: 2014-09-04 – 2014-09-05
  • 招待講演
• [学会発表] Interaction of poly(N-isopropylacrylamide and surfactants under low concentration conditions (2013)
  • 著者名/発表者名: Mikako Mori, Minami Ogawa and Nobuo Uehara
  • 学会等名: Interaction of poly(N-isopropylacrylamide and surfactants under low concentration conditions
  • 発表場所: Makuhari (Chiba)
• [学会発表] Determination of cysteine based on formation of a new plasmon resonance band of gold nanoparticles (2013)
  • 著者名/発表者名: Chikara Haneishi, Nobuo Uehara
  • 学会等名: RSC Tokyo International Conference 2013- Analytical Biochemistry & Biophysics
  • 発表場所: Makuhari (Chiba)
• [学会発表] Discrimination of types of surfactants with using thermoresponsive polymers and fluorophore (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Uehara, and M. Ogaw
  • 学会等名: IUMRS-International Conference on Electronic Materials 2012
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] Fabrication gold nanocomposites to probe bio-molecules (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Numanami and N. Uehara
  • 学会等名: IUMRS-International Conference on Electronic Materials 2012
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] 熱応答性高分子が形成する疎水性場を用いる低濃度界面活性剤の識別 (2012)
  • 著者名/発表者名: 上原伸夫，小川陽
  • 学会等名: 日本分析化学会第６１年会，
  • 発表場所: 金沢
• [学会発表] アビジン－ビオチン反応をモデルとする熱応答性金ナノ複合体に基づく免疫センサー (2012)
  • 著者名/発表者名: 沼波 圭邦, 上原 伸夫
  • 学会等名: 日本分析化学会第61年会
  • 発表場所: 金沢
• [学会発表] ナノプロセッシングを用いる金ナノロッドの形態制御およびチオールセンシング (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉田蔵，清水得夫，上原伸夫
  • 学会等名: Separation Sciences 2011
  • 発表場所: 幕張
• [学会発表] 熱応答性高分子を被覆した金ナノ粒子の熱刺激による形態制御 (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉田 蔵, 上原 伸夫, 清水 得夫
  • 学会等名: 日本分析化学会第60年会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] 熱応答性高分子が形成する疎水性場における蛍光プローブのエキシマー発光 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小川 陽, 上原 伸夫, 清水 得夫
  • 学会等名: 日本分析化学会第60年会
  • 発表場所: 名古屋
• [図書] これからの環境分析化学入門 (2013)
  • 著者名/発表者名: 上原伸夫
  • 総ページ数: 262
  • 出版者: 講談社
• [図書] 分析化学用語辞典 (2011)
  • 著者名/発表者名: 上原伸夫 他56名
  • 総ページ数: 451
  • 出版者: オーム社
• [産業財産権] 異種金属含有粒子の生産方法 (2014)
  • 発明者名: 森田剛，上原伸夫，伊藤圭実
  • 権利者名: 森田剛，上原伸夫，伊藤圭実
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2014-09-03