界面特性の異なる高密度ＤＮＡブラシを担持したナノ粒子の創製と細胞との相互作用評価

• 研究課題/領域番号: 24700488
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 医用生体工学・生体材料学
• 研究機関: 独立行政法人理化学研究所
• 研究代表者: 金山 直樹 独立行政法人理化学研究所, 前田バイオ工学研究室, 研究員 (80377811)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2012年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
• キーワード: DNA / 界面 / ブラシ / ナノ粒子

研究概要

本課題では，比較的短い（~ 50 bp）DNA二重鎖が固体表面にブラシ状に集積して形成されるDNAブラシ界面に関して，その表層構造の僅かな差に連動して変化する界面特性を表すためのパラメータ，およびその評価法の探索を目的とし研究を行った．シリコンカンチレバーを用い，周波数変調AFM（FM-AFM）法によってDNAブラシ層の垂直方向を走査しX-Z断面図を得たところ，DNAブラシ最表層の僅か一組の塩基対の構造の差（マッチorミスマッチ）が明瞭にdf断面分布に反映されることがわかった．

研究成果

• [雑誌論文] DNA密生層でみられる特異な界面現象 (2014)
  • 著者名/発表者名: 金山直樹、前田瑞夫
  • 雑誌名: バイオマテリアル-生体材料 巻: 32巻 ページ: 95-101
• [雑誌論文] DNA密生層でみられる特異な界面現象 (2014)
  • 著者名/発表者名: 金山直樹・前田瑞夫
  • 雑誌名: バイオマテリアル－生体材料 巻: 32
• [雑誌論文] DNA terminal breathing regulated by metal ions for colloidal logic gates (2013)
  • 著者名/発表者名: Naoki Kanayama、Tohru Takarada、Masahiro Fujita、Mizuo Maeda
  • 雑誌名: Chemistry A European Journal 巻: 19巻 号: 33 ページ: 10794-10798
  • DOI: 10.1002/chem.201301995
  • 査読あり
• [雑誌論文] ポリマーの生長・分解を利用するシグナル増幅 (2012)
  • 著者名/発表者名: 金山直樹、前田瑞夫
  • 雑誌名: ぶんせき 巻: 450巻 ページ: 307-311
  • NAID: 10030758506
• [雑誌論文] （進歩総説）ポリマーの生長・分解を利用するシグナル増幅 (2012)
  • 著者名/発表者名: 金山直樹、前田瑞夫
  • 雑誌名: ぶんせき 巻: 450 ページ: 307-311
• [学会発表] DNA terminal breathing regulated by metal ions for colloidal logic gates (2013)
  • 著者名/発表者名: Naoki Kanayama、Tohru Takarada、Masahiro Fujita、Mizuo Maeda
  • 学会等名: The 40^<th> International Symposium on Nucleic Acids Chemistry (ISNAC 2013)
  • 発表場所: 神奈川大学横浜キャンパス
  • 年月日: 2013-11-14
• [学会発表] 金属イオンに対し論理的な凝集応答を示すDNAナノ粒子界面の設計 (2013)
  • 著者名/発表者名: 金山直樹、宝田徹、藤田雅弘、前田瑞夫
  • 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
  • 年月日: 2013-09-19
• [学会発表] DNAブラシの界面特性を制御する末端構造のダイナミクス設計 (2013)
  • 著者名/発表者名: 金山直樹、宝田徹、藤田雅弘、前田瑞夫
  • 学会等名: 第62回高分子討論会
  • 発表場所: 金沢大学
  • 年月日: 2013-09-12
• [学会発表] DNA二重鎖ブラシを有するコロイド分散系の金属イオンによる論理制御 (2013)
  • 著者名/発表者名: 金山直樹、宝田徹、藤田雅弘、前田瑞夫
  • 学会等名: 第62回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 京都国際会館
  • 年月日: 2013-05-31
• [学会発表] DNA二重鎖担持金ナノ粒子を用いる光学的論理ゲート素子 (2013)
  • 著者名/発表者名: 金山直樹、宝田徹、藤田雅弘、前田瑞夫
  • 学会等名: 第62回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 京都国際会館
  • 年月日: 2013-05-30
• [学会発表] DNA二重鎖ブラシ界面間における特異的相互作用の発現と応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 金山直樹、宝田徹、藤田雅弘、前田瑞夫
  • 学会等名: 第15回高分子表面研究討論会
  • 発表場所: 東京理科大学森戸記念館
  • 年月日: 2013-02-01
• [学会発表] DNA二重鎖担持金ナノ粒子を用いる光学的論理ゲート素子 (2013)
  • 著者名/発表者名: 金山直樹・宝田徹・藤田雅弘・前田瑞夫
  • 学会等名: 第62回 高分子学会年次大会
  • 発表場所: 京都国際会館
• [学会発表] DNA二重鎖ブラシを有するコロイド分散系の金属イオンによる論理制御 (2013)
  • 著者名/発表者名: 金山直樹・宝田徹・藤田雅弘・前田瑞夫
  • 学会等名: 第62回 高分子学会年次大会
  • 発表場所: 京都国際会館
• [学会発表] DNA terminal breathing regulated by metal ions for colloidal logic gates (2013)
  • 著者名/発表者名: Naoki Kanayama, Tohru Takarada, Masahiro Fujita, Mizuo Maeda
  • 学会等名: The 40th International Symposium on Nucleic Acids Chemistry (ISNAC 2013)
  • 発表場所: 神奈川大学 横浜キャンパス
• [学会発表] Target-induced stability change of DNA brush-protected gold nanoparticle dispersions (2012)
  • 著者名/発表者名: Naoki Kanayama、Masahiro Fujita、Tohru Takarada、Mizuo Maeda
  • 学会等名: The 9th SPSJ International Polymer Conference (IPC2012)
  • 発表場所: 神戸国際会議場
  • 年月日: 2012-12-12
• [学会発表] Logical regulation of the dispersion stability of DNA duplex-immobilized gold nanoparticles via metal-mediated base pairing (2012)
  • 著者名/発表者名: Naoki Kanayama、Tohru Takarada、Masahiro Fujita、Mizuo Maeda
  • 学会等名: The 39th International Symposium on Nucleic Acids Chemistry (ISNAC2012)
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2012-11-15
• [学会発表] DNA複合化ナノ構造体の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 金山直樹
  • 学会等名: 神奈川大学理学研究科セミナー
  • 発表場所: 神奈川大学平塚キャンパス
  • 年月日: 2012-11-09
• [学会発表] DNAブラシ界面の柔軟性に基づくコロイド粒子の分散制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 金山直樹、宝田徹、藤田雅弘、前田瑞夫
  • 学会等名: 第61回高分子討論会
  • 発表場所: 名古屋工業大学
  • 年月日: 2012-09-19
• [学会発表] Double-stranded DNA-carrying gold nanoparticles with single-base mismatch site for colorimetric detection of mercury(II) ion (2012)
  • 著者名/発表者名: Naoki Kanayama、Masahiro Fujita、Tohru Takarada、Mizuo Maeda
  • 学会等名: The 6th International Conference on Gold Science Technology and its Applications (Gold 2012)
  • 発表場所: 京王プラザホテル
  • 年月日: 2012-09-06
• [学会発表] 末端ミスマッチ構造により分散安定化したDNA二重鎖担持金ナノ粒子の金属イオン選択的凝集応答 (2012)
  • 著者名/発表者名: 金山直樹、藤田雅弘、宝田徹、前田瑞夫
  • 学会等名: 第22回バイオ・高分子研究会
  • 発表場所: 東京大学先端科学技術研究センター
  • 年月日: 2012-06-26
• [学会発表] チミン-チミンミスマッチ末端を有するDNA二重鎖担持金ナノ粒子の水銀イオン選択的凝集現象 (2012)
  • 著者名/発表者名: 金山直樹、宝田徹、藤田雅弘、前田瑞夫
  • 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: 2012-05-31
• [学会発表] ミスマッチ構造により分散安定化したDNA二重鎖担持金ナノ粒子の重金属イオン選択的凝集応答 (2012)
  • 著者名/発表者名: 金山直樹、宝田徹、藤田雅弘、前田瑞夫
  • 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
• [学会発表] Mercury (II) ion-specific non-cross linking aggregation behavior of double-stranded DNA-carrying gold nanoparticles with a thymine-thymine mismatch (2012)
  • 著者名/発表者名: Naoki Kanayama、Masahiro Fujita、Tohru Takarada、Mizuo Maeda
  • 学会等名: International Association of Colloid and Interface Scientists 2012 (IACIS 2012)
  • 発表場所: 仙台国際センター
  • 年月日: 2012-05-16
• [学会発表] Simple and rapid colorimetric biosensors based on non-crosslinking aggregation of DNA-immobilized gold nanoparticles (2012)
  • 著者名/発表者名: Naoki Kanayama、Tohru Takarada、Masahiro Fujita、Mizuo Maeda
  • 学会等名: The 7th Sweden-Japan BioNano workshop
  • 発表場所: Hogberga Gard, Stockholm, Sweden
• [学会発表] Simple and Rapid Colorimetric Biosensors Based on Non-crosslinking Aggregation of DNA-immobilized Gold Nanoparticles (2012)
  • 著者名/発表者名: Naoki Kanayama, Tohru Takarada, Mizuo Maeda
  • 学会等名: The 7th Sweden-Japan BioNano workshop
  • 発表場所: Hogberga Gard, Stockholm, Sweden
• [学会発表] Mercury(II) ion-specific non-crosslinking aggregation behavior of double-stranded DNA-carrying gold nanoparticles with a thymine-thymine mismatch
  • 著者名/発表者名: Naoki Kanayama, Masahiro Fujita, Tohru Takarada, Mizuo Maeda
  • 学会等名: International Association of Colloid and Interface Scientists 2012 (IACIS 2012)
  • 発表場所: 仙台国際センター
• [学会発表] チミン－チミンミスマッチ末端を有するDNA二重鎖担持金ナノ粒子の水銀イオン選択的凝集現象
  • 著者名/発表者名: 金山直樹、宝田徹、藤田雅弘、前田瑞夫
  • 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
• [学会発表] Double-stranded DNA-carrying gold nanoparticles with single-base mismatch site for colorimetric detection of mercury(II) ion
  • 著者名/発表者名: Naoki Kanayama, Masahiro Fujita, Tohru Takarada, Mizuo Maeda
  • 学会等名: The 6th International Conference on Gold Science, Technology and its Applications (Gold 2012)
  • 発表場所: 京王プラザホテル
• [学会発表] Logical regulation of the dispersion stability of DNA duplex-immobilized gold nanoparticles via metal-mediated base pairing
  • 著者名/発表者名: Naoki Kanayama, Tohru Takarada, Masahiro Fujita, Mizuo Maeda
  • 学会等名: The 39th International Symposium on Nucleic Acids Chemistry (ISNAC2012)
  • 発表場所: 名古屋大学
• [学会発表] Target-induced stability change of DNA brush-protected gold nanoparticle dispersions
  • 著者名/発表者名: Naoki Kanayama, Masahiro Fujita, Tohru Takarada, Mizuo Maeda
  • 学会等名: The 9th SPSJ International Polymer Conference (IPC2012)
  • 発表場所: 神戸国際会議場
• [学会発表] DNA複合化ナノ構造体の開発
  • 著者名/発表者名: 金山直樹
  • 学会等名: 神奈川大学理学研究科セミナー
  • 発表場所: 神奈川大学 平塚キャンパス
  • 招待講演
• [学会発表] DNA二重鎖ブラシ界面間における特異的相互作用の発現と応用
  • 著者名/発表者名: 金山直樹、宝田徹、藤田雅弘、前田瑞夫
  • 学会等名: 第15回高分子表面研究討論会
  • 発表場所: 東京理科大学 森戸記念館
• [図書] 先端バイオマテリアルハンドブック(分担執筆) (2012)
  • 著者名/発表者名: 金山直樹、前田瑞夫
  • 出版者: エヌ・ティー・エス出版
• [図書] CSJ Current Review 09金属および半導体ナノ粒子の科学(分担執筆) (2012)
  • 著者名/発表者名: 金山直樹、前田瑞夫
  • 出版者: 化学同人
• [図書] 先端バイオマテリアルハンドブック（分担執筆） (2012)
  • 著者名/発表者名: 金山直樹、前田瑞夫
  • 総ページ数: 4
  • 出版者: エヌ・ティー・エス
• [図書] CSJ Current Review 09 金属および半導体ナノ粒子の科学（分担執筆） (2012)
  • 著者名/発表者名: 金山直樹、前田瑞夫
  • 総ページ数: 8
  • 出版者: 化学同人