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ボロン酸を用いた糖検出チップの高速応答化とマルチカラーセンサーアレイへの展開

研究課題

研究課題/領域番号 23550088
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 分析化学
研究機関北見工業大学

研究代表者

兼清 泰正  北見工業大学, 工学部, 准教授 (40435748)

研究分担者 青木 寛  独立行政法人産業技術総合研究所, 主任研究員 (00392580)
連携研究者 久保 史織  独立行政法人産業技術総合研究所, 主任研究員 (20435770)
研究期間 (年度) 2011 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2013年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2012年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2011年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワードボロン酸 / 糖センサー / 薄膜 / 色素 / フルクトース / グルコース / 交互吸着 / 交互積層 / 糖 / センサ / センサー
研究概要

簡便な操作により明瞭かつ多彩な色調変化を示す糖センシングチップの開発を行った。
まず、糖に対する応答速度の向上を図るため、センサーを構成する薄膜の厚さをナノサイズにまで減少させることに取り組んだ。その結果、交互吸着法を用いることにより従来の1/10程度の薄さを実現し、その結果として応答時間を10分程度にまで短縮することに成功した。
また、様々な糖の中で特定の糖を選択的に検出する機能を持たせるため、異なるボロン酸構造を有するモノマーを合成し薄膜作製に用いた。その結果、分子内にヒドロキシメチル基を有するボロン酸モノマーを用いることにより、グルコースに対する応答選択性を改善できることが明らかになった。

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (29件) (うち招待講演 1件) 図書 (3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Multicolor saccharide-sensing chips created via layer-by-layer adsorption of boronic acid-containing polymers2014

    • 著者名/発表者名
      W. Takayoshi, M. Imajo, M. Iijima, M. Suzuki, H. Yamamoto, Y. Kanekiyo
    • 雑誌名

      Sensor. Actuat. B-Chem

      巻: 192 ページ: 776-781

    • DOI

      10.1016/j.snb.2013.11.008

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multicolor Saccharide-analysis Sensor Arrays Based on Boronic Acid-containing Thin Films Combined with Various Anionic Dyes2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Iwami, H. Yamamoto, Y. Kanekiyo
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 42 号: 10 ページ: 1214-1216

    • DOI

      10.1246/cl.130599

    • NAID

      10031201314

    • ISSN
      0366-7022, 1348-0715
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multicolor saccharide-sensing chips based on boronic acid-containing thin films showing stepwise release and binding of dyes2011

    • 著者名/発表者名
      Y. Iwami, T. Yokozawa, W. Takayoshi, Y. Kanekiyo
    • 雑誌名

      Talanta

      巻: 85 号: 1 ページ: 829-833

    • DOI

      10.1016/j.talanta.2011.04.068

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 新規ボロン酸構造の導入による色調変化型糖センサーの高感度化2014

    • 著者名/発表者名
      山本浩樹, 兼清泰正
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2014-03-29
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 新規メカニズムに基づく色調変化型ホルムアルデヒドガスセンサーの応答特性2014

    • 著者名/発表者名
      飯島瑞貴,水谷諒,山本浩樹,兼清泰正
    • 学会等名
      化学系学協会北海道支部2014年冬季研究発表会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ボロン酸を用いた色調変化型過酸化水素センサーの作製2014

    • 著者名/発表者名
      池内真彬,山本浩樹,兼清泰正
    • 学会等名
      化学系学協会北海道支部2014年冬季研究発表会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Effect of boronic acid structure on the responsiveness of saccharide-sensing chips2013

    • 著者名/発表者名
      H. Yamamoto, C. Konishi, Y. Kanekiyo
    • 学会等名
      ASIANALYSIS XII
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2013-08-22
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 糖応答性薄膜の変色挙動に及ぼすボロン酸構造の影響2013

    • 著者名/発表者名
      山本浩樹, 兼清泰正
    • 学会等名
      第73回分析化学討論会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2013-05-18
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 糖尿病予防・管理に向けたパーソナルユース糖センサー2013

    • 著者名/発表者名
      兼清泰正
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      立命館大学
    • 年月日
      2013-03-23
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 明瞭多彩な色調変化を示す薄膜型センサーによるホルムアルデヒド検出法の開発2013

    • 著者名/発表者名
      兼清泰正,水谷諒,傳田拓也
    • 学会等名
      日本分析化学会第62年会
    • 発表場所
      近畿大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Effect of boronic acid structure on the responsiveness of saccharide-sensing chips2013

    • 著者名/発表者名
      山本浩樹,小西千春,兼清泰正
    • 学会等名
      Asianalysis VII
    • 発表場所
      九州大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 色調変化型ホルムアルデヒドセンサーアレイの変色パターン多様化2013

    • 著者名/発表者名
      水谷諒,兼清泰正
    • 学会等名
      第73回分析化学討論会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] A Multicolor saccharide sensing chip created by layer-by-layer adsorption of a boronic acid-containing polymer2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Kanekiyo, W. Takayoshi, M. Iijima
    • 学会等名
      SISYS2012
    • 発表場所
      産業技術総合研究所(つくば)
    • 年月日
      2012-11-21
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] ボロン酸含有交互吸着膜を用いた糖センサーが示す迅速かつ明瞭多彩な色調変化2012

    • 著者名/発表者名
      兼清泰正, 高吉若菜, 鈴木茉莉奈, 飯島瑞貴
    • 学会等名
      日本分析化学会第61年会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2012-09-21
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] A multicolor saccharide sensing chip created by layer-by-layer adsorption of a boronic acid-containing polymer2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Kanekiyo, W. Takayoshi
    • 学会等名
      Eurosensors2012
    • 発表場所
      クラクフ(ポーランド)
    • 年月日
      2012-09-10
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 交互吸着法により作製した糖応答性薄膜が示す迅速かつ明瞭多彩な色調変化2012

    • 著者名/発表者名
      高吉若菜, 鈴木茉莉奈, 今庄満幸, 兼清泰正
    • 学会等名
      第61回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2012-05-30
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 交互吸着法による糖応答性薄膜の作製と色調変化挙動の解析2012

    • 著者名/発表者名
      鈴木茉莉奈, 高吉若菜, 兼清泰正
    • 学会等名
      第9回ホスト・ゲスト化学シンポジウム
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2012-05-26
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 交互吸着法による色素含有薄膜の作製と糖応答特性の解析2012

    • 著者名/発表者名
      鈴木茉莉奈、高吉若菜、兼清泰正
    • 学会等名
      化学系学協会北海道支部2012年冬季研究発表会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] ボロン酸含有薄膜の糖応答性に及ぼすモノマー組成の影響2012

    • 著者名/発表者名
      木村聖弥、岩見雄人、兼清泰正
    • 学会等名
      第46回高分子学会北海道支部研究発表会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] ボロン酸含有ポリマーを用いたマルチカラー糖センサーアレイの構築2011

    • 著者名/発表者名
      兼清泰正, 岩見雄人
    • 学会等名
      第60回高分子討論会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2011-09-29
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2011 実施状況報告書
  • [学会発表] ボロン酸含有薄膜を用いたマルチカラー糖センサーアレイの構築2011

    • 著者名/発表者名
      兼清泰正, 岩見雄人, 木村聖弥
    • 学会等名
      日本分析化学会第60年会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2011-09-14
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2011 実施状況報告書
  • [学会発表] ボロン酸含有交互吸着膜を用いた多色変化型糖センシングチップの作製と応答特性の解析2011

    • 著者名/発表者名
      高吉若菜, 鈴木茉莉奈, 今庄満幸, 兼清泰正
    • 学会等名
      日本分析化学会第60年会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2011-09-14
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2011 実施状況報告書
  • [学会発表] A multicolor saccharide sensor array based on boronic acid-containing thin films stained with anionic dyes2011

    • 著者名/発表者名
      Y. Kanekiyo, Y. Iwami
    • 学会等名
      ISACS6
    • 発表場所
      北京大学
    • 年月日
      2011-09-03
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] A Multicolor Saccharide Sensor Array Based on Boronic Acid-Containing Thin Films Stained with Anionic Dyes2011

    • 著者名/発表者名
      兼清泰正、岩見雄人
    • 学会等名
      Challenges in Organic Materials & Supramolecular Chemistry (ISACS6)
    • 発表場所
      北京大学
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 色調変化型糖センサーの応答挙動に及ぼすボロン酸構造の影響

    • 著者名/発表者名
      山本浩樹,小西千春,兼清泰正
    • 学会等名
      日本化学会北海道支部2013年夏季研究発表会
    • 発表場所
      北見工業大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ホルムアルデヒドガスに応答して色調変化を示すセンサーの開発

    • 著者名/発表者名
      水谷諒,兼清泰正
    • 学会等名
      日本化学会北海道支部2013年夏季研究発表会
    • 発表場所
      北見工業大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 色調変化型糖センサーの変色パターン多様化

    • 著者名/発表者名
      山本浩樹、岩見雄人、兼清泰正
    • 学会等名
      化学系学協会北海道支部2013年冬季研究発表会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] A multicolor saccharide sensing chip created by layer-by-layer adsorption of a boronic acid-containing polymer

    • 著者名/発表者名
      兼清泰正、高吉若菜、飯島瑞貴
    • 学会等名
      新学術領域研究ソフトインターフェース第1回若手主催シンポジウム
    • 発表場所
      産業技術総合研究所(つくば)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ボロン酸含有交互吸着膜を用いた糖センサーが示す迅速かつ明瞭多彩な色調変化

    • 著者名/発表者名
      兼清泰正、高吉若菜、鈴木茉莉奈、飯島瑞貴
    • 学会等名
      日本分析化学会第61年会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] A multicolor saccharide sensing chip created by layer-by-layer adsorption of a boronic acid-containing polymer

    • 著者名/発表者名
      兼清泰正、高吉若菜
    • 学会等名
      Eurosensors2012
    • 発表場所
      クラクフ(ポーランド)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 交互吸着法により作製した糖応答性薄膜が示す迅速かつ明瞭多彩な色調変化

    • 著者名/発表者名
      高吉若菜、鈴木茉莉奈、今庄満幸、兼清泰正
    • 学会等名
      第61回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 交互吸着法による糖応答性薄膜の作製と色調変化挙動の解析

    • 著者名/発表者名
      鈴木茉莉奈、高吉若菜、兼清泰正
    • 学会等名
      第9回ホストゲスト化学シンポジウム
    • 発表場所
      北海道大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [図書] エヌ・ティー・エス, パーソナル・ヘルスケア-ユビキタス, ウェアラブル医療実現に向けたエレクトロニクス最前線-2013

    • 著者名/発表者名
      兼清泰正, 他
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [図書] Sustainable Carbon Materials from Hydrothermal Processes2013

    • 著者名/発表者名
      R. J. White, T.-P. Fellinger, S. Kubo, N. Brun, M.-M. Titirici, Wiley
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [図書] パーソナル・ヘルスケア―ユビキタス、ウェアラブル医療実現に向けたエレクトロニクス最前線―2013

    • 著者名/発表者名
      兼清泰正 他
    • 総ページ数
      359
    • 出版者
      エヌ・ティー・エス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 新聞報道 : "糖の濃度変化, 色で検出", 日経産業新聞, 2012年8月2日, p.11

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書

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公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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