メソポーラス薄膜を用いた生体物質センシング

2021 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19H02803
• 研究機関: 国立研究開発法人物質・材料研究機構
• 研究代表者: 山内 悠輔 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, MANA主任研究者 (10455272)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: 多孔体

研究実績の概要

これまで申請者らは，電気化学プロセスと融合させることにより，組成を金属まで拡張可能とし，世界で初めて高品質なナノポーラス金属（金属ナノ多孔体）を実現させてきた。本物質系は，骨格が金属のみから形成している電気伝導性の高い多孔体であり，従来の無機酸化物系とは異なる電気化学系への応用が期待される．2021年度は，本プロジェクトの最終年度であり，これまでに培ってきたメソポーラス金属の溶液合成法を用いて，電気化学的なバイオセンサの小型化を試みる。具体的には，（ボトムアップ手法である）メソポーラス堆積技術と（トップダウン手法である）マイクロリソグラフィー技術を組み合わせして，バイオインプラント応用に向けての新しいプラットフォームを実現した。それらを使用したグルコースの濃度を電気化学的に検知する技術を確立し，実際のマウスを使用した実証実験も試みた。薄くて柔らかいポリマー基板上に合成されたメソポーラス金属構造は，複数回の曲げ試験後も，安定した電気的特性を提することができた。メソポーラスネットワーク内に形成された大きな表面積により，低いグルコース濃度であっても，高電流密度が可能になり，検出限界は200nMとなった。

現在までの達成度 (段落)

令和3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

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] κ-Carrageenan Gel Modified Mesoporous Gold Chronocoulometric Sensor for Ultrasensitive Detection of MicroRNA (2022)
  • 著者名/発表者名: Salahuddin Bidita、Masud Mostafa Kamal、Aziz Shazed、Liu Chia-Hung、Amiralian Nasim、Ashok Aditya、Hossain S. M. Azad、Park Hyeongyu、Wahab Md Abdul、Amin Mohammed A.、Chari M. Adharvana、Rowan Alan E.、Yamauchi Yusuke、Hossain Md. Shahriar A.、Kaneti Yusuf Valentino
  • 雑誌名: Bulletin of the Chemical Society of Japan 巻: 95 ページ: 198～207
  • DOI: 10.1246/bcsj.20210286
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Nanoarchitectured superparamagnetic iron oxide-doped mesoporous carbon nanozymes for glucose sensing (2022)
  • 著者名/発表者名: Wahab Md A.、Hossain S M Azad、Masud Mostafa Kamal、Park Hyeongyu、Ashok Aditya、Mustapic Mislav、Kim Minjun、Patel Dipak、Shahbazi Mahboobeh、Hossain Md. Shahriar A.、Yamauchi Yusuke、Kaneti Yusuf Valentino
  • 雑誌名: Sensors and Actuators B: Chemical 巻: 366 ページ: 131980～131980
  • DOI: 10.1016/j.snb.2022.131980
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Performance enhancement strategies for surface plasmon resonance sensors in direct glucose detection using pristine and modified UiO-66: effects of morphology, immobilization technique, and signal amplification (2022)
  • 著者名/発表者名: Gumilar Gilang、Henzie Joel、Yuliarto Brian、Patah Aep、Nugraha Nugraha、Iqbal Muhammad、Amin Mohammed A.、Hossain Md. Shariar A.、Yamauchi Yusuke、Kaneti Yusuf Valentino
  • 雑誌名: Journal of Materials Chemistry A 巻: 10 ページ: 6662～6678
  • DOI: 10.1039/D1TA08741J
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Mesoporous TiO2-based architectures as promising sensing materials towards next-generation biosensing applications (2021)
  • 著者名/発表者名: Amri Fauzan、Septiani Ni Luh Wulan、Rezki Muhammad、Iqbal Muhammad、Yamauchi Yusuke、Golberg Dmitri、Kaneti Yusuf Valentino、Yuliarto Brian
  • 雑誌名: Journal of Materials Chemistry B 巻: 9 ページ: 1189～1207
  • DOI: 10.1039/D0TB02292F
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Extracellular Vesicle Nanoarchitectonics for Novel Drug Delivery Applications (2021)
  • 著者名/発表者名: Sharma Shayna、Masud Mostafa Kamal、Kaneti Yusuf Valentino、Rewatkar Prarthana、Koradia Aayushi、Hossain Md. Shahriar A.、Yamauchi Yusuke、Popat Amirali、Salomon Carlos
  • 雑誌名: Small 巻: 17 ページ: 2102220～2102220
  • DOI: 10.1002/smll.202102220
  • 査読あり / 国際共著