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2008 年度 実績報告書

シリコン微細加工技術を用いたレセプターイオンチャンネルアレイの開発

研究課題

研究課題/領域番号 19750056
研究機関東北大学

研究代表者

平野 愛弓  東北大学, 大学院・医工学研究科, 准教授 (80339241)

キーワードイオンチャンネル / 半導体基板 / 神経伝達物質 / バイオセンサー / 分析科学
研究概要

本研究では, 半導体の微細加工によって作成したナノスケールの微細孔や, ナノテクノロジーにより作製したナノ構造体を用いて, 脂質二分子膜センサーの安定化を行い, さらに, 生体より抽出したレセプターチャネルタンパク質を包埋することにより, イオンチャネルセンサーおよびイオンチャネルアレイを構築することを目的としている。平成20年度は, 半導体基板上に堆積した窒化ケイ素ナノ薄膜中に微細孔をリソグラフィ技術によって作製し, その微細孔の中で脂質二分子膜を形成することにより, 二分子膜センサーの安定化を試みた. 作製した微細孔の中で二分子膜を単分子膜貼り合せ法によって形成した結果, 二分子膜に高い機械的強度を付与することに成功した. モデルチャネルのグラミシジンを包埋した二分子膜において機械的強度を評価し, 多数回にわたる溶液交換にも耐えるという結果を得た(論文投稿中). 現在, 構築した脂質二分子膜系に, ラット大脳より抽出した神経伝達物質受容体チャネルを包埋して, 神経伝達物質を投与した際のチャネル電流を記録し, 神経伝達物質センサーをしての機能について評価している。
また, 脂質二分子膜形成の再現性の向上を目指し, 脂質二分子膜の形成過程を半導体表面赤外分光法によって追跡し, その結果, 膜形成に伴って脂質分子に由来する吸収ピークが増大すること, またそれと同時に, 脂質の溶媒であるn-デカンに由来する吸収ピークが減少していくことを観測した(論文投稿中). その他, シリコン基板上における生体分子反応や細胞の動的応答過程を, 表面赤外分光法を用いて非標識その場観察するこをに成功した。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (11件)

  • [雑誌論文] Visualizing L-glutamate fluxes in acute brain slices with glutamate oxidase-Immobilized Slips2009

    • 著者名/発表者名
      W. Okumura
    • 雑誌名

      Anal. Biochem 385

      ページ: 326-333

    • 査読あり
  • [雑誌論文] In situ real-time monitoring of apoptosis on leukemia cells by surface infrared spectroscopy2009

    • 著者名/発表者名
      R. Yamaguchi
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys 105

      ページ: 024701-1-7

    • 査読あり
  • [雑誌論文] In situ Surface Infrared Study of DNA Hybridization on Au Island Films Evaporated on Silicon Surfaces2009

    • 著者名/発表者名
      K. Tanaka
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys. 48(in press)(印刷中)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Peptide Immobilization on GaAs Surfaces and the Application to Label-Free Detection of Antigen-Antibody Interactions Using Multiple Internal Reflection Infrared Spectroscopy2008

    • 著者名/発表者名
      A. Hirano
    • 雑誌名

      Sens. Lett 6

      ページ: 613-617

    • 査読あり
  • [雑誌論文] In situ study of DNA Attachment and Hybridization at Silicon Surfaces by IR Absorption Spectroscopy2008

    • 著者名/発表者名
      K. Ishibashi
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys 47

      ページ: 3204-3208

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Components of NMDA-Induced Ca^<2+> Signal in Mouse Hippocampal Slices and Acute Effects of Corticosterone on Each Component2008

    • 著者名/発表者名
      H. Osanai
    • 雑誌名

      Bioimages 16

      ページ: 31-37

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Design of Molecular Sensing Interfaces with Lipid Bilayer Assemblies2008

    • 著者名/発表者名
      A. Hirano-Iwata
    • 雑誌名

      Trends Anal. Chem 27

      ページ: 512-520

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 表面赤外分光法を用いた抗原抗体反応の非標識検出 : 二次構造解析による特異・非特異信号の識別2008

    • 著者名/発表者名
      平野愛弓
    • 雑誌名

      表面科学(研究紹介) 29

      ページ: 558-563

    • 査読あり
  • [学会発表] In-Situ Surface Infrared Study of DNA Hybridization on Au Island Films Deposited on Si Surfaces2009

    • 著者名/発表者名
      A. Hirano-Iwata
    • 学会等名
      SSDM 2008
    • 発表場所
      エポカル筑波(筑波)
    • 年月日
      2009-09-25
  • [学会発表] ポーラスアルミナフィルムを用いた人工脂質二分子膜イオンチャネルセンサのi開発2009

    • 著者名/発表者名
      平良祐
    • 学会等名
      第56回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      筑波大学(筑波)
    • 年月日
      2009-03-31
  • [学会発表] 半導体微細加工を利用した脂質二分子膜センサーの安定化2009

    • 著者名/発表者名
      平野愛弓
    • 学会等名
      日本化学会第89春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部(船橋)
    • 年月日
      2009-03-27
  • [学会発表] Ion Channel Sensors Based on Artificial Bilayer Lipid Membranes2009

    • 著者名/発表者名
      A. Hirano-Iwata
    • 学会等名
      2nd International Symposium on Nanomedicine(I SIVM2009)
    • 発表場所
      岡崎コンファレンスセンター(分子研)
    • 年月日
      2009-02-07
  • [学会発表] 半導体微細加工による安定化脂質二分子膜の開発2008

    • 著者名/発表者名
      青戸孝至
    • 学会等名
      応用物理学会東北支部第63回学術講演会
    • 発表場所
      東北大学(仙台)
    • 年月日
      2008-12-04
  • [学会発表] 陽極酸化ポーラスアルミナフィルムを用いた人工脂質二分子膜センサの開発2008

    • 著者名/発表者名
      平良祐
    • 学会等名
      応用物理学会東北支部第63回学術講演会
    • 発表場所
      東北大学(仙台)
    • 年月日
      2008-12-04
  • [学会発表] 表面赤外吸収分光法を用いた薬剤投与に対する細胞応答の非標識検出2008

    • 著者名/発表者名
      近藤康彦
    • 学会等名
      応用物理学会東北支部第63回学術講演会
    • 発表場所
      東北大学(仙台)
    • 年月日
      2008-12-04
  • [学会発表] 表面赤外分光法を用いた細胞死のリアルタイムモニタリング2008

    • 著者名/発表者名
      平野愛弓
    • 学会等名
      第28回表面科学講演大会
    • 発表場所
      早稲田大学(東京)
    • 年月日
      2008-11-14
  • [学会発表] In situ surface infrared spectroscopic study of phospholipid-bilayer formation2008

    • 著者名/発表者名
      A. Hirano-Iwata
    • 学会等名
      5th International Symposium on Surface Science and Nanotechnology (ISSS-5)
    • 発表場所
      早稲田大学(東京)
    • 年月日
      2008-11-11
  • [学会発表] 表面赤外分光法を用いた脂質二分子膜形成過程のその場観察2008

    • 著者名/発表者名
      平野愛弓
    • 学会等名
      第69回応用物理学関係学術講演会
    • 発表場所
      中部大学(春日井)
    • 年月日
      2008-09-03
  • [学会発表] 半導体微細加工を利用したイオンチャネルセンサーの開発2008

    • 著者名/発表者名
      青戸孝至
    • 学会等名
      第69回応用物理学関係学術講演会
    • 発表場所
      中部大学(春日井)
    • 年月日
      2008-09-03

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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