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DNAブラシ界面間における特異な相互作用の発現に対する水和状態の寄与評価

研究課題

研究課題/領域番号 26410232
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 高分子・繊維材料
研究機関信州大学 (2016-2017)
国立研究開発法人理化学研究所 (2014-2015)

研究代表者

金山 直樹  信州大学, 総合工学系研究科, 准教授(特定雇用) (80377811)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2014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 / 水和 / 界面間力 / フォースカーブ / AFM / 濡れ性 / イオン / 末端塩基対合 / 核酸
研究成果の概要

水溶液中で2つの向かい合ったブラシ状のDNA二重鎖(DNAブラシ)の間に生じる相互作用を、コロイドプローブ原子間力顕微鏡を用いたフォースカーブ測定により物理的な力(界面間力)として実測することに成功した。相補的な塩基対(GCペア)を表層に提示したDNAブラシ界面間では、NaCl濃度の上昇に伴なって界面間力が斥力→引力へと徐々に変化することがわかった。一方、非相補的な(CCミスマッチ配列)表層のDNAブラシ界面間では、NaCl濃度と関係なく斥力が支配的であった。このDNAブラシ界面間力の違いは、ブラシ表層の局所的な水和状態が反映されていることが示された。

報告書

(5件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (38件)

すべて 2018 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (32件) (うち国際学会 2件、 招待講演 6件)

  • [雑誌論文] 「見て・診る」ための金ナノ粒子2018

    • 著者名/発表者名
      金山直樹
    • 雑誌名

      ファルマシア

      巻: 54 ページ: 31-35

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] ナノ粒子上のDNAブラシ層が示す特異な性質2017

    • 著者名/発表者名
      金山直樹・前田瑞夫
    • 雑誌名

      高分子

      巻: 66 ページ: 110-112

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 医療応用を指向したナノ粒子型DNAハイブリット材料2017

    • 著者名/発表者名
      金山直樹
    • 雑誌名

      工業材料

      巻: 65 ページ: 43-49

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Terminal-specific interaction between double-stranded DNA layers: colloidal dispersion behavior and surface force2016

    • 著者名/発表者名
      Naoki Kanayama, Taito Sekine, Kazunari Ozasa, Satomi Kishi, Takashi Nyu, Tomohiro Hayashi, and Mizuo Maeda
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 32 号: 49 ページ: 13296-13304

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.6b03470

    • NAID

      120007099603

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 「診る」バイオマテリアル -情報を収集し,自律的にシグナル変換・出力する材料-2016

    • 著者名/発表者名
      金山直樹
    • 雑誌名

      バイオマテリアル-生体材料-

      巻: 34 ページ: 180-184

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] ナノバイオエンジニアリング2015

    • 著者名/発表者名
      金山直樹・前田瑞夫
    • 雑誌名

      人工臓器

      巻: 44 ページ: 182-185

    • NAID

      130005138138

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] アミノシラン化ガラス表面へのDNA修飾金ナノ粒子の吸着挙動2018

    • 著者名/発表者名
      金山直樹,今村星香,前田瑞夫
    • 学会等名
      日本化学会 第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] DNAを含むソフトマター ~ミセルからブラシまで~2017

    • 著者名/発表者名
      金山直樹
    • 学会等名
      第1回 菌類・微生物ダイナミズム創発研究センター(CFMD)研究交流ワークショップ
    • 発表場所
      信州大学 長野(工学)キャンパス、長野県
    • 年月日
      2017-03-08
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 機能性高分子としての化学合成DNA2017

    • 著者名/発表者名
      金山直樹
    • 学会等名
      機能性高分子材料研究会 平成29年度第1回研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ブラシ状のDNA鎖が関わるコロイド・界面現象2017

    • 著者名/発表者名
      金山直樹
    • 学会等名
      第68回 コロイドおよび界面化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] DNAブラシが関わるコロイド・界面現象の研究2017

    • 著者名/発表者名
      金山直樹
    • 学会等名
      信州コロイド&界面科学研究会 第3回研究討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] オリゴDNA鎖が関わるコロイド・界面現象2017

    • 著者名/発表者名
      金山直樹
    • 学会等名
      平成29年度 富山大学生命融合科学教育部シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] DNAブラシ界面の設計と機能発現2017

    • 著者名/発表者名
      金山直樹
    • 学会等名
      第39回日本バイオマテリアル学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] コロイドプローブAFM法によるDNAブラシ界面間相互作用の直接計測2017

    • 著者名/発表者名
      金山直樹,関根泰斗,尾笹一成,丹生隆,林智広,前田瑞夫
    • 学会等名
      第66回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 暗視野観察法によるDNA金ナノ粒子凝集体の検出2017

    • 著者名/発表者名
      今村星香,前田瑞夫,金山直樹
    • 学会等名
      信州コロイド&界面科学研究会 第3回研究討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 水系レドックス重合によるポリ(オリゴエチレングリコールメタクリレート)共重合体の合成と温度応答性評価2017

    • 著者名/発表者名
      河本啓太,前田瑞夫,金山直樹
    • 学会等名
      信州コロイド&界面科学研究会 第3回研究討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Terminal-Specific Interaction between Double-Stranded DNA Layers: Colloidal Dispersion Behavior and Surface Force2016

    • 著者名/発表者名
      Naoki Kanayama, Taito Sekine, Kazunari Ozasa, Takashi Nyu, Tomohiro Hayashi, Mizuo Maeda
    • 学会等名
      3rd International Conference on Biomaterials Science in Tokyo (ICBS2016)
    • 発表場所
      東京大学 本郷キャンパス、東京都
    • 年月日
      2016-11-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] DNAで覆われたナノ粒子2016

    • 著者名/発表者名
      金山直樹
    • 学会等名
      信州コロイド&界面科学研究会 第2回研究討論会
    • 発表場所
      信州大学 長野(工学)キャンパス、長野県
    • 年月日
      2016-10-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 末端塩基対合に対応したDNAブラシ間力の変化2016

    • 著者名/発表者名
      金山直樹・関根泰斗・尾笹一成・丹生隆・林智広・前田瑞夫
    • 学会等名
      第67回コロイドおよび界面化学討論会
    • 発表場所
      北海道教育大学 旭川校、北海道
    • 年月日
      2016-09-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] フォースカーブ測定による末端塩基対合依存的なDNAブラシ間相互作用の評価2016

    • 著者名/発表者名
      金山直樹・関根泰斗・尾笹一成・岸里美・丹生隆・林智広・前田瑞夫
    • 学会等名
      第65回高分子討論会
    • 発表場所
      神奈川大学 横浜キャンパス、神奈川県
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 完全二重鎖DNA界面間における末端塩基対合に対応した表面力変化2016

    • 著者名/発表者名
      金山直樹、関根泰斗、尾笹一成、丹生隆、林智広、前田瑞夫
    • 学会等名
      第26回バイオ・高分子シンポジウム
    • 発表場所
      東京工業大学 大岡山キャンパス、東京都
    • 年月日
      2016-07-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] DNAブラシ間における末端塩基対合に対応した表面間力測定2016

    • 著者名/発表者名
      金山直樹、関根泰斗、尾笹一成、岸里美、丹生隆、林智広、前田瑞夫
    • 学会等名
      第65回高分子年次大会
    • 発表場所
      神戸国際会議場・展示場、兵庫県
    • 年月日
      2016-05-27
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Photo-Responsive DNA Brush Surface for Reversible Gold Nanoparticle Assembly2015

    • 著者名/発表者名
      Naoki Kanayama, Satomi Kishi, Tohru Takarada, Mizuo Maeda
    • 学会等名
      2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (Pacifichem2015)
    • 発表場所
      Hawaii Convention Center
    • 年月日
      2015-12-20
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 水-DNAブラシ界面の分子設計に基づく刺激応答性DNAナノ粒子の開発2015

    • 著者名/発表者名
      金山直樹・岸里美・宝田徹・前田瑞夫
    • 学会等名
      第64回高分子討論会
    • 発表場所
      東北大学川内キャンパス
    • 年月日
      2015-09-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] ステム・ループ型DNAブラシ界面の構築とその界面特性2015

    • 著者名/発表者名
      金山直樹・岸里美・前田瑞夫
    • 学会等名
      第25回バイオ・高分子シンポジウム
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス
    • 年月日
      2015-07-24
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] DNA二重鎖担持金ナノ粒子の非架橋凝集挙動に及ぼす末端アゾベンゼン部位の影響2015

    • 著者名/発表者名
      岸里美・金山直樹・宝田徹・前田瑞夫
    • 学会等名
      第64回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2015-05-29
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 表層にアゾベンゼン部位を有するDNA二重鎖担持金ナノ粒子の可逆的な非架橋凝集現象2015

    • 著者名/発表者名
      金山直樹・岸里美・宝田徹・前田瑞夫
    • 学会等名
      第64回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2015-05-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] ステム・ループ型DNAブラシ界面で覆われたナノ粒子の特異な分散挙動2015

    • 著者名/発表者名
      金山直樹・岸里美・前田瑞夫
    • 学会等名
      第64回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2015-05-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 刺激応答性DNAブラシ界面2014

    • 著者名/発表者名
      金山直樹、岸里美、宝田徹、前田瑞夫
    • 学会等名
      第24回日本MRS年次大会
    • 発表場所
      横浜市開港記念会館(神奈川県)
    • 年月日
      2014-12-11
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 生理的イオン強度下で誘起されるDNAブラシ界面の末端識別現象2014

    • 著者名/発表者名
      金山直樹、岸里美、前田瑞夫
    • 学会等名
      第36回日本バイオマテリアル学会大会
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都)
    • 年月日
      2014-11-18
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Photo-responsive DNA brush surface for reversible nanoparticle assembly2014

    • 著者名/発表者名
      Naoki Kanayama, Satomi Kishi, Tohru Takarada, and Mizuo Maeda
    • 学会等名
      The 41st International Symposium on Nucleic Acids Chemistry (ISNAC 2014)
    • 発表場所
      北九州国際会議場(福岡県)
    • 年月日
      2014-11-05
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] ナノ・バイオ機能性材料への応用を指向したDNAブラシの界面設計2014

    • 著者名/発表者名
      金山直樹、岸里美、宝田徹、前田瑞夫
    • 学会等名
      第63回高分子討論会
    • 発表場所
      長崎大学 文教キャンパス(長崎県)
    • 年月日
      2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] アゾベンゼンを有するDNAブラシ層で覆われた金ナノ粒子の光マニピュレーション2014

    • 著者名/発表者名
      金山直樹、岸里美、宝田徹、前田瑞夫
    • 学会等名
      第63回高分子討論会
    • 発表場所
      長崎大学 文教キャンパス(長崎県)
    • 年月日
      2014-09-24
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 様々な刺激応答性を示すDNAブラシの界面設計2014

    • 著者名/発表者名
      金山直樹、岸里美、宝田徹、前田瑞夫
    • 学会等名
      第65回コロイドおよび界面化学討論会
    • 発表場所
      東京理科大学 神楽坂キャンパス(東京都)
    • 年月日
      2014-09-05
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 光応答性DNAブラシ界面によるコロイド集合の可逆的制御2014

    • 著者名/発表者名
      岸里美、金山直樹、宝田徹、前田瑞夫
    • 学会等名
      第65回コロイドおよび界面化学討論会
    • 発表場所
      東京理科大学 神楽坂キャンパス(東京都)
    • 年月日
      2014-09-05
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] DNAブラシ界面の特異な性質と応用2014

    • 著者名/発表者名
      金山直樹、宝田徹、前田瑞夫
    • 学会等名
      第65回コロイドおよび界面化学討論会
    • 発表場所
      東京理科大学 神楽坂キャンパス(東京都)
    • 年月日
      2014-09-03
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 光異性化分子を導入したDNAブラシ界面で覆われた金ナノ粒子の分散挙動制御2014

    • 著者名/発表者名
      岸里美、金山直樹、宝田徹、前田瑞夫
    • 学会等名
      第24回バイオ・高分子シンポジウム
    • 発表場所
      東京工業大学 大岡山キャンパス(東京都)
    • 年月日
      2014-07-24
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] アゾベンゼン部位を有するDNAブラシ層で覆われた金ナノ粒子の光応答挙動2014

    • 著者名/発表者名
      金山直樹、岸里美、宝田徹、前田瑞夫
    • 学会等名
      第63回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県)
    • 年月日
      2014-05-28
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2019-03-29  

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