ＤＮＡチップエレクトロニクスの創製とナノバイオセンシング

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21200034
• 研究種目: 新学術領域研究(研究課題提案型)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 分析化学; ナノ材料・ナノバイオサイエンス
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 中野 幸二 九州大学, 工学研究院応用化学部門, 准教授 (10180324)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: ナノバイオ / ＤＮＡ / 自己組織化 / 分子認識 / バイオセンサー / 遺伝子センサー / 分子エレクトロニクス / 走査プローブ顕微鏡

研究概要

本研究では、ＤＮＡ自己組織化膜に電気伝導性の修飾を施し、分子認識情報の読み出しが可能なＤＮＡ分子デバイスについて検討した。そのなかで、ＤＮＡ二重らせんをin-situにて化学修飾できるソラレン化合物、原子間力顕微鏡を利用したＤＮＡアフィニティー反応の１分子検出、同じく一塩基多型アッセイ、さらには分岐構造ＤＮＡ二重らせんからのデンドリマー形成を利用したボトムアップ超分子ナノ材料などの成果を得た。引き続き、ＤＮＡデンドリマーをくし型電極に組み込むことで、分子情報応答性のバイオ分析デバイスを確立する研究を継続している。

研究成果

• [雑誌論文] Programmable protein-protein conjugation via DNA-based self-assembly (2012)
  • 著者名/発表者名: J. Shimada, T. Maruyama, M. Kitaoka, H. Yoshinaga, K. Nakano, N. Kamiya, M. Goto
  • 雑誌名: Chemical Communications 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure-Reactivity Relationship of Piperidine Nitroxide: Electrochemical, ESR and Computational Studies (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Yamasaki, F. Mito, Y. Ito, S. Pansian, Y. Konoshita, K. Nakano, R. Murugesan, K. Sakai, H. Utsumi, K.Yamada
  • 雑誌名: J. Organic Chemistry 巻: Vol. 76, No. 2 ページ: 435-440
  • 査読あり
• [雑誌論文] 原子間力顕微鏡(AFM)で生体分子を見る (2011)
  • 著者名/発表者名: 中野幸一
  • 雑誌名: 化学と工業 巻: 64巻6号 ページ: 460-461
• [雑誌論文] Label-free DNA detection platform based on atomic force microscopy visualisation: characterising the molecular-recognition-triggered conformational changes of an immobilised receptor oligonucleotide plrobe (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Nakano, H. Yamanouchi, H. Yoshinaga, N. Soh, T. Imato
  • 雑誌名: Chemical Communications 巻: Vol. 46, No. 31 ページ: 5683-5685
  • 査読あり
• [雑誌論文] An atomic forcｅ microscopy assay of intercalation binding, unwinding and elongation of DNA, using ａ water-soluble psoralen derivative as ａ covalent binding probe molecule (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Nakano, Y. Katsumi, N. Soh, T. Imoto
  • 雑誌名: Bulletin of the chemical society of Japan 巻: Vol. 83, No. 3 ページ: 273-275
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stimuli-responsive nanoparticles composed of naturally occurring amphiphilic proteins (2009)
  • 著者名/発表者名: N. Kamiya, Y. Shiotari, M. Tokunaga, H. Matsunaga, H. Yamanouchi, K. Nakano, M. Goto
  • 雑誌名: Chemical Communications 巻: No. 35 ページ: 5287-5289
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of Circular Double-Stranded DNA Having Single-Stranded Recognition Sequence As Molecular-Physical Probe For Nucleic Acid Hybridization Detection Based On Atomic Force Microscopy Imaging (2009)
  • 著者名/発表者名: K, Nakano, H. Matsunaga, M. Murata, N. Soh, T. Imoto
  • 雑誌名: Analytical Sciences 巻: Vol. 25, No. 8 ページ: 993-998
  • 査読あり
• [学会発表] DNA Dendrimer Self-Assembly for Nano-Biosensing Applications (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Nakano
  • 学会等名: The 2011 Global COE International Symposium on Future Molecular Systems
  • 発表場所: Fukuoka, Japan
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] Positive-feedback-mode scanning electrochemical microscopy imaging of DNA-grafted benzoqumone polymer cast film for micrometer-sized hyblidization biosensor applications (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Nakano, K. Nakamura, T. Kimra, H. Yoshinaga, N. Soh, T. Imoto
  • 学会等名: The 2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
  • 発表場所: Honolulu, USA
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] Potentiometric Gene Sensor based on EMF Generation from Redox-Labelled Oligonucleotide Probe Pair (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Nakano, T. Kimura, H. Yoshinaga, N. Soh, T. Imoto
  • 学会等名: Faraday Discussion 149: Analysis for Healthcare Diagnostics and Theranostics
  • 発表場所: Edinburgh, UK , 2010
  • 年月日: 20100000
• [図書] Modern Aspects of Electrochemistry. Applications of Electrochemistry and Nanotechnolpgy in Biology and Medicine II pp. 105-142, Scanning Electrochemical Microscopy Imaging of DNA Arrays for High Throughput Analysis Applications(N. Eliaz Ed.) (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Nakano
  • 出版者: Springer, New York
• [備考]
  • URL: http://www.cstf.kyushu-u.ac.jp/~imatolab/index-j.html
• [産業財産権] Potentiometric Gene Sensor Based on EMF Generation from ａ Redox-Labeled Oligonucleotide Probe Pain (2010)
  • 発明者名: K. Nakano, T. Kimura, T. Imato
  • 権利者名: K. Nakano, T. Kimura, T. Imato
  • 産業財産権番号: US Patent Provisional Application, 61/375946
  • 出願年月日: 2010-08-23
  • 外国