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有機系ナノ・マイクロチューブの合成と応用に注目が集まっている。研究代表者は多孔性ポリカーボネート膜を用いた独自の鋳型内交互積層法により、中空シリンダー構造の蛋白質ナノ・マイクロチューブの一群を合成し、その内孔空間を利用した様々な機能発現に成功してきた。本研究は、これまでに蓄積した知見を大きく発展させ、「酵素反応のバブル噴射で自走する蛋白質マイクロチューブ」の合成に挑戦する。さらに、従来 未着手であった外表面に物質捕捉能を付与する方法も確立し、「動きながら菌やウイルスを捕集できる革新的マイクロシリンダー」として完成する。
1）金ナノ粒子によるチューブ外表面の修飾と光照射による自走速度の制御：カタラーゼマイクロチューブの外表面に金ナノ粒子を吸着させ、可視光を照射すると、金ナノ粒子の光熱効果により管壁温度が上昇し、チューブの自走速度が制御できることを明らかにした。
2）コンカナバリンAによるチューブ外表面の修飾と大腸菌捕集能の解析：カタラーゼマイクロチューブの外表面に糖結合蛋白質であるコンカナバリンAを吸着させ、蛍光標識した大腸菌を入れると、チューブは自走しながら大腸菌を捕集することを明らかにした。
3）フェチュインによるチューブ外表面の修飾と人工インフルエンザウイルス粒子捕集能の解析：カタラーゼマイクロチューブの外表面に糖蛋白質であるフェチュインを吸着させ、ヘマグルチニンで覆った人工インフルエンザウイルス粒子を入れると、ヘマグルチニンがフェチュインのシアル酸を認識するため、チューブは自走しながら人工インフルエンザウイルス粒子を捕集することを明らかにした
3年間で得られた成果を総合し、酵素反応のバブル噴射で自走する蛋白質マイクロチューブモーターに関する基礎化学を確立した。
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