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2007 年度 実績報告書

ナノアセブリシステムによる局所環境計測・制御用バイオナノツールの創製

研究課題

研究課題/領域番号 17076004
研究機関名古屋大学

研究代表者

福田 敏男  名古屋大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70156785)

研究分担者 齋藤 弥八  名古屋大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90144203)
キーワードナノチューブ / ナノバイオ / マイクロナノデバイス / 先端計測デバイス / 局所温度センサ / 局所環境制御技術 / ナノアセンブリ / ナノ加工
研究概要

本研究では,新規ナノバイオ環境システム技術を確立するために,ナノマニピュレーションに基づいた局所環境計測・制御用バイオナノツールの創製し,これまで不可能であった局所的な環境情報の計測・制御技術,さらには低侵襲な細胞計測技術を確立することを目的としている.
昨年度に引き続き,環境制御型電子顕微鏡における高精度・高作業性を有した多自由度多プローブナノマニピュレーションシステムを用いた各種バイオナノツールの創製・単一細胞計測実験環境を整備している.本年度は,バイオナノツールとして,集束イオンビーム加工に基づいたタングステンナノプローブ型温度センサを作製し,パリレン絶縁層をコーティングすることにより,液中環境での温度計測を行った.恒温槽による空気中での温度計測と共に,環境制御型電子顕微鏡用ナノマニピュレータにより操作し,加熱・冷却ステージにより一定温度に保った溶液中での温度計測に成功した.また,抵抗加熱を利用したナノヒーター周辺での局所的な温度分布を,ナノマニピュレータにより走査させることで,ナノヒーター周辺の局所的な温度分布の計測に成功した.以上により,ナノプローブ型センサの液中環境下を含めた局所温度計測の可能性について基礎的な特性を評価した.また,新規バイオナノツールとして,強度が高いマイクロピペットにナノメートルサイズの噴出口を有したピペットとして,有機ナノチューブ(Organic Nanotube: ONT)を用いた有機ナノチューブナノピペット(ONT Nanopipette)を作製した.マニピュレータにより単一のONTをピックアップし,マイクロピペット先端に紫外線硬化性樹脂により固定した.さらに電気泳動・電気浸透現象を利用することで,印加電圧に応じて蛍光溶液を噴出させることに成功した.以上により,ナノピペットを用いた単一細胞の局所領域の溶液噴出制御の有効性について示した. (796字)

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2008 2007

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (11件)

  • [雑誌論文] システム細胞工学とロボティクス2007

    • 著者名/発表者名
      福田 敏男
    • 雑誌名

      日本ロボット学会誌 25

      ページ: 174-177

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 高速切替マイクロバルブを用いた二層流の濃度勾配生成2007

    • 著者名/発表者名
      元尾幸平, 当田直哉, 新井史人, 福田敏男, 関山浩介, 中島正博
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集B編 73

      ページ: 1486-1493

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of Novel Nanopipette with a Lipid Nanotube as Nanochannel2007

    • 著者名/発表者名
      K. Nogawa, Y. Tagawa, M. Nakajima, F. Arai, T. Shimizu, S. Kamiya, and T. Fukuda
    • 雑誌名

      Journal of Robotics and Mechatronics 19

      ページ: 528-534

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication of FIB-CVD Nanotemperature Sensor Probe for Local Temperature Sensing in Water Environments2007

    • 著者名/発表者名
      H. EIShimy, M. Nakajima, Y. Imaizumi, F. Arai, and T. Fukuda
    • 雑誌名

      Journal of Robotics and Mechatronics 19

      ページ: 512-518

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication of Cell-Adhesion Surface and Arteriole Model by Photolithography2007

    • 著者名/発表者名
      F. Arai, T. Nakano, M. Tada, Y-C Lin, S. Ikeda, T. Uchida, H. Oura, T. Fukuda, T. Matsuda, and M. Negoro
    • 雑誌名

      Journal of Robotics and Mechatronics 19

      ページ: 535-545

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nanoactuation of Telescoping Multiwalled Carbon Nanotubes inside Transmission Electron Microscope2007

    • 著者名/発表者名
      M. Nakajima, S. Arai, Y. Saito, F. Arai, and T. Fukuda
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics 46

      ページ: 1035-1038

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nano Robotic Manipulation inside Electron Microscopes2007

    • 著者名/発表者名
      T. Fukuda, M. Nakajima, P. Liu
    • 雑誌名

      SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration 1

      ページ: 40-50

    • 査読あり
  • [学会発表] Functionalized Hydrogel Surface Patterned in a Chip for Local pH Sensing2008

    • 著者名/発表者名
      H. Maruyama, F. Arai, T. Fukuda
    • 学会等名
      Proceedings of the 21st IEEE Conference on Micro Electro Mechanical Systems (IEEE MEMS2008)
    • 発表場所
      USA
    • 年月日
      20080113-17
  • [学会発表] In-situ Single Cell Mechanics Characterization of W303 Yeast Cells using Nanoneedles inside Environmental-SEM2007

    • 著者名/発表者名
      M. R. Ahmad, M. Nakajima, S. Kojima, M. Homma, and T. Fukuda
    • 学会等名
      Proceedings of 2007 International Symposium on Micro-Nano Mechatronics and Human Science (MHS2007)
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      20071111-14
  • [学会発表] Sensing Temperature in Water using FIB CVD Nano Thermal Sensors2007

    • 著者名/発表者名
      H. ElShimy, M. Nakajima, T. Fukuda
    • 学会等名
      Proceedings of 2007 International Symposium on Micro-Nano Mechatronics and Human Science (MHS2007)
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      20071111-14
  • [学会発表] Mechanical Properties Characterization of Individual Yeast Cells using Environment-SEM Nanomanipulation System2007

    • 著者名/発表者名
      M. R. Ahmad, M. Nakajima, S. Kojima, M. Homma, T. Fukuda
    • 学会等名
      Proceedings of the 2007 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS 2007)
    • 発表場所
      USA
    • 年月日
      20071029-20071102
  • [学会発表] On-Chip pH and Temperature Sensing with Gel-Tool Manipulated by Optical Tweezers2007

    • 著者名/発表者名
      H. Maruyama, F. Arai, T. Fukuda
    • 学会等名
      Proceedings of The 11th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences(μTAS 2007)
    • 発表場所
      France
    • 年月日
      20071007-11
  • [学会発表] Multiple-Telescoping Multi-walled Carbon Nanotubes Fabricated inside a TEM2007

    • 著者名/発表者名
      M. Nakajima, P. Liu, S. Arai, and T. Fukuda
    • 学会等名
      Proceedings of the 7th IEEE International Conference on Nanotechnology
    • 発表場所
      Hong Kong
    • 年月日
      20070802-05
  • [学会発表] Measurement and Analysis of Interaction Forces between Carbon Nanotube Tip and Substrate2007

    • 著者名/発表者名
      P. Liu, M. Nakajima, Z. Yang, T. Fukuda, and F. Arai
    • 学会等名
      Proceedings of the 7the IEEE International Conference on Nanotechnology
    • 発表場所
      Hong Kong
    • 年月日
      20070802-05
  • [学会発表] In-sity Single Cell Mechanical Characterization of W303 Yeast Cells inside Environmental-SEM2007

    • 著者名/発表者名
      M. Ridzuan Ahmad, M. Nakajima, S. Kojima, M. Homma, and T. Fukuda
    • 学会等名
      Proceedings of the 7th IEEE International Conference on Nanotechnology
    • 発表場所
      Hong Kong
    • 年月日
      20070802-05
  • [学会発表] Nano Thermal Sensors for Sensing Temperature in Water Environment2007

    • 著者名/発表者名
      H. M. EIShimy, M. Nakajima, F. Arai, T. Fukuda
    • 学会等名
      Proceedings of the 7th IEEE International Conference on Nanotechnology
    • 発表場所
      Hong Kong
    • 年月日
      20070802-05
  • [学会発表] Nanopipette with a Lipid Nanotube as Nanochannel2007

    • 著者名/発表者名
      K. Nogawa, Y. Tagawa, M. Nakajima, F. Arai, T. Shimizu, S. Kamiya, and T. Fukuda
    • 学会等名
      Proceedings of the 7th IEEE International Conference on Nanotechnology
    • 発表場所
      Hong Kong
    • 年月日
      20070802-05
  • [学会発表] Gel-tool Sensor Positioned by Optical Tweezers for Local pH Measurement in a Microchip2007

    • 著者名/発表者名
      H. Maruyama, F. Arai, T. Fukuda
    • 学会等名
      2007 IEEE International Conference on Robotics and Automation(ICRA 2007)
    • 発表場所
      Italy
    • 年月日
      20070410-14

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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