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配位プログラミングによる人工シデロフォアを化学素子とした微生物固定化技術

公募研究

研究領域配位プログラミング ― 分子超構造体の科学と化学素子の創製
研究課題/領域番号 24108717
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関名古屋工業大学

研究代表者

猪股 智彦  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40397493)

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 *注記
2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2013年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2012年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードシデロフォア / 微生物 / センサー / 微粒子 / レセプター / センシング / QCM / ナノ微粒子
研究概要

本申請では、微生物が鉄イオンを摂取するために産出するキレート分子であるシデロフォアの機能モデル化合物である人工シデロフォアを化学素子として各種材料の表面に修飾することで、微生物の固定・検出・解析が可能なデバイスの構築することを目的としている。
昨年度までに、人工シデロフォアによる微生物の検出感度を挙げるために、人工シデロフォアを修飾した金ナノ微粒子の開発とそれを用いたQCMによる微生物検出における検出感度の増幅、イオン液体修飾基板の利用による人工シデロフォア分子の修飾量のコントロール実験を行った。その結果、微生物の検出感度を2桁程度上昇させることに成功した。
本年度はより広範な微生物に本システムが適用可能かを検討するために、これまでに検討を行っていなかった微生物における人工シデロフォア修飾基板への吸着挙動を測定した。その結果、人工シデロフォアの構造に応じて吸着挙動に差異が生じること、その差異は微生物が人工シデロフォアを認識するレセプタータンパク質の構造に依存することが明らかとなった。従って利用するシデロフォアの構造が未知の微生物に対しても、本システムを適用することで、その微生物が実際に利用しているシデロフォアの種類をある程度特定することが可能となった。また本年度はこれまで合成してきたカテコール型およびヒドロキサム酸型の人工シデロフォアに加えて、両者のハイブリッド型の人工シデロフォアを新規に合成し、その微生物に対する生理活性および吸着能に関する検討を行った。

現在までの達成度 (区分)
理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (9件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Au Nanoparticles Modified with Artificial Siderophore-Fe3+ complexes: Selective Adsorption and Aggregation of Microbes using “Coordination Programming”2014

    • 著者名/発表者名
      T. Inomata, T. Murase, H. Ido, T. Ozawa, H. Masuda
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: accepted

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Adsorption and Selective Detection of Microbes using a Au Substrate Modified with a Hydroxamate- and Catecholate-Type Artificial Siderophore-Fe3+ Complexes2013

    • 著者名/発表者名
      T. Inomata, H. Tanabashi, Y. Funahashi, T. Ozawa, H. Masuda
    • 雑誌名

      Dalton Transaction

      巻: 42 号: 45 ページ: 16043-16048

    • DOI

      10.1039/c3dt51448j

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electrochemical and Photophysical Study in Solution and on Ruthenium(II) PolypyridylComplexes Containing Thiophenylethynylphenanthrolines Self-assembled on Gold Surfaces2012

    • 著者名/発表者名
      M. Shiotsuka, H. Kondo, T. Inomata, K. Sako, H. Masuda
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 41 号: 11 ページ: 1417-1419

    • DOI

      10.1246/cl.2012.1417

    • NAID

      130004426398

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 佐々木紀之,北川竜也,猪股智彦,小澤智宏,増田秀樹2014

    • 著者名/発表者名
      人工シデロフォア-イオン液体混合修飾基板による微生物固定化素子の開発
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 微生物の解析を目的とした混合型人工シデロフォア修飾基板の開発2014

    • 著者名/発表者名
      居戸裕樹,村瀬貴範,小澤智宏,猪股智彦,増田秀樹
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 人工シデロフォア修飾基板材料を利用した革新的微生物固定化・検出技術2014

    • 著者名/発表者名
      猪股智彦
    • 学会等名
      Nanotech2014
    • 発表場所
      東京ビックサイト
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 人工シデロフォア修飾界面を利用した微生物センシング2013

    • 著者名/発表者名
      村瀬貴範,猪股智彦,舩橋靖博,小澤智宏,増田秀樹
    • 学会等名
      日本化学会第91春季年会
    • 発表場所
      草津
    • 年月日
      2013-03-22
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 高付加価値を有する健康・環境センサーの開発戦略2013

    • 著者名/発表者名
      増田秀樹,小澤智宏,猪股智彦
    • 学会等名
      Nanotech2013 「ブース内ショートプレゼン」
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2013-01-29
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Development of a high sensitive microbe sensor using artificial siderophore-modified Au substrate and nanoparticle2013

    • 著者名/発表者名
      T. Murase, T. Inomata, Y. Funahashi, T. Ozawa, H. Masuda
    • 学会等名
      ISPlasma2013
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2013-01-28
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 人工シデロフォアを化学素子とした微生物解析システムの構築2013

    • 著者名/発表者名
      居戸裕樹,村瀬貴範,伊藤純,猪股智彦,小澤智宏,増田秀樹
    • 学会等名
      第3回CSJ化学フェスタ2013
    • 発表場所
      タワーホール船堀
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 人工シデロフォアによる微生物固定・検出素子の開発2013

    • 著者名/発表者名
      居戸裕樹,小澤智宏,猪股智彦,増田秀樹
    • 学会等名
      第23回金属の関与する生体関連反応シンポジウム(SRM2013)
    • 発表場所
      武蔵野大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 微生物由来成分を利用した新しい微生物固定化・検出技術2012

    • 著者名/発表者名
      猪股 智彦
    • 学会等名
      イノベーション・ジャパン2012‐大学見本市 「JSTショートプレゼンテーション」
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2012-09-27
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [産業財産権] 人工シデロフォア錯体が修飾された微粒子、および当該微粒子が被着したセンサー基板2013

    • 発明者名
      増田秀樹,小澤智宏,猪股智彦,村瀬貴
    • 権利者名
      名古屋工業大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2013-057476
    • 出願年月日
      2013-03-21
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [産業財産権] 人工分子により修飾した走査型プローブ顕微鏡用探針、およびこれに用いる人工錯体分子2012

    • 発明者名
      増田秀樹,小澤智宏,舩橋靖博,猪股智彦,伊藤純
    • 権利者名
      名古屋工業大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2012-286407
    • 出願年月日
      2012-12-28
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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