色素－金属ナノ粒子共鳴現象を使用した超高感度ナノアレイセンサーの開発

• 研究課題/領域番号: 24550102
• 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: 高知大学
• 研究代表者: 渡辺 茂 高知大学, 教育研究部総合科学系, 教授 (70253333)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2013年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2012年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 金ナノ粒子 / 表面プラズモン / 高分子ミセル / 自己組織化 / テンプレート / ブロックポリマー / ナノ粒子アレイ / 表面プラズモンセンサー / ブロックコポリマー

研究成果の概要

新規な金ナノ粒子の設計・合成および修飾方法について検討し，プラズモニックセンサーへの応用を図った。また，高分子が自発的に形成する数nm～数十nmレベルの規則構造を“ナノ構造テンプレート”として，金ナノ粒子を簡便に自己組織化する方法を確立し，粒子表面で進行する分子認識現象をナノ粒子の光学特性変化を通じて検出する局在表面プラズモンセンサーを開発した。さらに，蛍光色素をナノ粒子の増強電場下に配置し，分子認識現象を表面増強蛍光を通じて検出するナノアレイセンサーを開発した。

研究成果

• [雑誌論文] レクチン修飾金ナノ粒子を利用した糖タンパク質“ラクトフェリン”の凝集比色・光散乱分光分析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 藤本 彩，清岡千尋，波多野慎悟，渡辺 茂
  • 雑誌名: 分析化学 巻: 64
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 金ナノ粒子アレイによる蛍光増強とバイオセンシングへの応用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 内田尚志
  • 雑誌名: 平成25年度卒業研究論文集 巻: -
• [学会発表] Tethering Effect on Thermal Properties of Poly(ethylene oxide) in Microphase- Separated Liquid Crystalline Amphiphilic Triblock Copolymer (2014)
  • 著者名/発表者名: Hadano, S., Shimomoto, H., Matsuo, A., Watanabe, S., Komura, M., Iyoda, T.
  • 学会等名: The 10th SPSJ International Polymer Conference (IPC2014)
  • 発表場所: Epochal Tsukuba (Ibaragi)
  • 年月日: 2014-12-02 – 2014-12-05
• [学会発表] ラクトフェリン修飾金ナノ粒子を利用したバイオセンサーの開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 清岡千尋，三根滉平，友成はるな，波多野慎悟，渡辺 茂
  • 学会等名: 2014年日本化学会中国四国支部大会
  • 発表場所: 山口大学（山口）
  • 年月日: 2014-11-08 – 2014-11-09
• [学会発表] ブロックコポリマーテンプレートを用いた金ナノ粒子オリゴマーアレイの作製 (2014)
  • 著者名/発表者名: 長谷川愛佑美, 松下 萌, 波多野慎悟, 渡辺 茂
  • 学会等名: 第29回高分子学会中国四国支部高分子若手研究会
  • 発表場所: サンポートホール高松（香川）
  • 年月日: 2014-10-30 – 2014-10-31
• [学会発表] 金ナノ粒子の凝集色調変化を利用した細菌検出薬の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 清岡千尋，三根滉平，友成はるな，波多野慎悟，渡辺 茂
  • 学会等名: 2014年色材研究発表会
  • 発表場所: 名古屋市工業研究所（愛知）
  • 年月日: 2014-10-23 – 2014-10-24
• [学会発表] 側鎖液晶型両親媒性トリブロックコポリマー中のポリエチレンオキシドの熱物性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 波多野慎悟, 下元彬裕, 松尾綾乃, 渡辺 茂, 小村元憲, 彌田智一
  • 学会等名: 第63回高分子討論会
  • 発表場所: 長崎大学（長崎）
  • 年月日: 2014-10-14 – 2014-10-16
• [学会発表] Sensitive and Selective Optical Nanosensors Based on Gold Nanoparticles (2014)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, S.
  • 学会等名: 1st Asian Symposium on Analytical Sciences
  • 発表場所: Hiroshima Univ. (Hiroshima）
  • 年月日: 2014-09-17 – 2014-09-19
  • 招待講演
• [学会発表] 生体分子修飾ナノ粒子を利用したバイオセンサーの開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 清岡千尋，三根滉平，友成はるな，波多野慎悟，渡辺 茂
  • 学会等名: 第8回バイオ関連化学シンポジウム
  • 発表場所: 岡山大学（岡山）
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [学会発表] シンプルで汎用性に優れたナノバイオセンシングをめざして (2013)
  • 著者名/発表者名: 渡辺 茂
  • 学会等名: 第22回ポリマー材料フォーラム
  • 発表場所: タワーホール船堀（東京）
  • 招待講演
• [学会発表] 糖鎖修飾金ナノ粒子を用いる糖鎖－タンパク質相互作用の高感度分光分析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 清岡千尋，波多野慎悟，渡辺 茂
  • 学会等名: 2013年光化学討論会
  • 発表場所: 愛媛大学（愛媛）
• [学会発表] 糖タンパク質ラクトフェリン修飾金ナノ粒子を利用したレクチンの凝集比色・光散乱検出 (2013)
  • 著者名/発表者名: 清岡千尋，波多野慎悟，渡辺 茂
  • 学会等名: 第64回コロイドおよび界面化学討論会
  • 発表場所: 名古屋工業大学（愛知）
• [学会発表] 金ナノ粒子を利用した糖タンパク質－レクチン相互作用の分光分析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 清岡千尋，波多野慎悟，渡辺 茂
  • 学会等名: 第7回バイオ関連化学シンポジウム
  • 発表場所: 名古屋大学（愛知）
• [学会発表] 自己組織化ナノ構造テンプレートを利用した金ナノ粒子アレイの作製とプラズモンセンサーへの応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 祝迫 佑，波多野慎吾，渡辺 茂
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 立命館大学（滋賀）
• [学会発表] 光ファイバー型局在表面プラズモンセンサーを利用したレクチンの検出 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中島幸範，波多野慎吾，渡辺 茂
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 立命館大学（滋賀）
• [学会発表] Fabrication of Ordered Arrays of Gold Nanoparticles Using Self- Assembled Nanostructure of Diblock Copolymer Micelles and Their Application to Biosensors (2012)
  • 著者名/発表者名: T.Iwaizako, S.Hadano, S.Watanabe
  • 学会等名: The 9th SPSJ International Polymer Conference (IPC2012)
  • 発表場所: Kobe Convention Center （Hyogo）
• [学会発表] 光ファイバー型局在表面プラズモンセンサーを利用したレクチンの高感度検出 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中島幸範，渡辺 茂
  • 学会等名: 2012年日本化学会西日本大会
  • 発表場所: 佐賀大学（佐賀）
• [学会発表] 自己組織化ナノ構造テンプレートを利用した金ナノ粒子アレイの作製とプラズモンセンサーへの応用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 竹村晃一，祝迫 佑，波多野慎悟，渡辺 茂
  • 学会等名: 日本分析化学会第61年会
  • 発表場所: 金沢大学（石川）
• [学会発表] Template-Directed Self- Assembly of Gold Nanoparticle Arrays for Local Surface Plasmon Resonance Sensors (2012)
  • 著者名/発表者名: S.Watanabe, K.Takemura
  • 学会等名: GOLD 2012
  • 発表場所: Keio Plaza Hotel （Tokyo）
• [図書] バイオセンシング用金ナノ粒子の開発 －何でも固定化金ナノ粒子をめざして－, バイオセンサの先端科学技術と新製品への応用開 (2014)
  • 著者名/発表者名: 渡辺 茂
  • 総ページ数: 8
  • 出版者: 技術情報協会
• [図書] バイオセンサの先端科学技術と新製品への応用開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 渡辺 茂
  • 総ページ数: 9
  • 出版者: 技術情報協会
• [図書] 「オプト・エテクトロニクス・エネルギー分野における精密加工・微細構造形成のトラブル対策、応用事例集」 自己組織化材料を利用したナノ集積化、微細構造制御 (2013)
  • 著者名/発表者名: 渡辺 茂
  • 出版者: （株）技術情報協会