プラズマ処理による化学修飾を用いた生体高分子の固定化とバイオセンサへの応用

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21740395
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: プラズマ科学
• 研究機関: 静岡大学
• 研究代表者: 荻野 明久 静岡大学, 創造科学技術大学院, 准教授 (90377721)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: プラズマ / 表面・界面物性 / ナノバイオ / 化学修飾 / アミノ基

研究概要

バイオセンサへの応用を目的として、樹脂製材料ならびにカーボンナノチューブなどの表面をプラズマ処理し修飾した官能基を結合手として生体高分子などの機能性材料を固定化し、その固定化率および位置選択性を評価した。実験では、プラズマ生成ガスとしてアンモニアまたは水蒸気を添加し、アミノ基またはヒドロキシ基を修飾した。プラズマ処理は、位置選択性の高い官能基修飾において非常に有効であり、修飾した官能基は、センサの動作に必要な機能性材料の固定化に寄与していることがわかった。

研究成果

• [雑誌論文] Immobilization of L-Cysteine onto Polyethylene Glycol Polymerized by Surface-wave Plasma (2011)
  • 著者名/発表者名: Zhenyi Shao, Akihisa Ogino, Masaaki Nagatsu
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys 巻: 5008JF03 ページ: 08JF03(5)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optimization of amino group introduction onto polyurethane surface using ammonia and argon surface-wave plasma (2011)
  • 著者名/発表者名: Akihisa Ogino, Suguru Noguchi, Masaaki Nagatsu
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys 巻: 5008JF06 ページ: 08JF06(5)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Surface Modification of Graphite Encapsulated Iron Nanoparticles by Plasma Processing (2011)
  • 著者名/発表者名: Teguh E. Saraswati, Takafumi Matsuda, Akihisa Ogino, Masaaki Nagats
  • 雑誌名: Diam. Relat. Mater 巻: 20 ページ: 359-363
  • 査読あり
• [雑誌論文] Low Temperature Plasma Treatment for Immobilization ofBiomaterials on Polymer Surface (2011)
  • 著者名/発表者名: Akihisa Ogino, Suguru Noguchi and Masaaki Nagatsu
  • 雑誌名: Advanced Materials Research 巻: Vol.222 ページ: 297-300
  • 査読あり
• [雑誌論文] Oxygen functionalization of multiwall carbon nanotubes by Ar/H2O plasma treatment (2011)
  • 著者名/発表者名: Changlun Chen, Akihisa Ogino, Xiangke Wang, and Masaaki Nagatsu
  • 雑誌名: Diam. Relat. Mater 巻: 20 ページ: 153-156
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pre-and Post-Plasma Treatments of Polyethylene Glycol Polymerization on Polymer Surface for Immobilization of L-cysteine (2010)
  • 著者名/発表者名: Zhenyi Shao, Akihisa Ogino, Masaaki Nagatsu
  • 雑誌名: J. Photopolym. Sci. Technol 巻: Vol.23No.4 ページ: 561-566
  • 査読あり
• [雑誌論文] Modification of Peptide by Surface Wave Plasma Processing (2010)
  • 著者名/発表者名: Iuliana Motrescu, Akihisa Ogino, Shigeyasu Tanaka, Taketomo Fujiwara, Shinya Kodani, Hirokazu Kawagishi, Gheorghe Popa and Masaaki Nagatsu
  • 雑誌名: Thin Solid Films 巻: 518 ページ: 3585-3589
  • 査読あり
• [雑誌論文] Plasma treatment of multiwall carbon nanotubes for dispersion improvement in water (2010)
  • 著者名/発表者名: C. Chen, A. Ogino, B. Liang, X. Wang, and M. Nagatsu
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett 巻: 96 ページ: 131504(3)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Amino Group Introduction onto MultiwallCarbon Nanotubes by NH3/Ar Plasma Treatment (2010)
  • 著者名/発表者名: Changlun Chen, Di Lu, Bo Liang, Akihisa Ogino, Xiangke Wang, and Masaaki Nagatsu
  • 雑誌名: Carbon 巻: 48 ページ: 939-948
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of Plasma Pretreatment on Heparin Immobilization on Polymer Sheet (2009)
  • 著者名/発表者名: Akihisa Ogino, Suguru Noguchia, Masaaki Nagatsu
  • 雑誌名: Journal of Photopolymer Science and Technology 巻: 22 No.4 ページ: 461-466
  • 査読あり
• [雑誌論文] Oxygen Functionalization of Multiwall Carbon Nanotubes by Microwave Excited Surface-Wave Plasma Treatment (2009)
  • 著者名/発表者名: C. L. Chen, B. Liang, A. Ogino, X. Wang and M. Nagatsu
  • 雑誌名: J. Phys. Chem 巻: C113 ページ: 7659-7665
  • 査読あり
• [学会発表] Optimization of Hydroxyl Group Introduction onto PEG-Polymerized Polymer Surface and Immobilization of L-Cysteine (2011)
  • 著者名/発表者名: Zhenyi Shao, Akihisa Ogino, MasaakiNagatsu
  • 学会等名: 3rd Int. Symp. on Surface and Interface of Biomaterials(SIB-2011)
  • 発表場所: Hokkaido University Conference Hall, Sapporo, Japan
  • 年月日: 20110712-15
• [学会発表] Surface Modification and Functionalization of Graphene Layer-Encapsulated Magnetic Nanoparticles by RF Plasma Processing for Medical Application (2011)
  • 著者名/発表者名: Akihisa Ogino, Teguh E. Saraswati, KosukeKawamura, Masaaki Nagatsu
  • 学会等名: 2nd Workshop on Plasma-Nano Interfaces & Plasma Diagnostics
  • 発表場所: Hotel RAJ, Mountain Krvavec, Cerklji, Slovenia
  • 年月日: 20110301-04
• [学会発表] Deposition and Characterization of Copper Thin Films Prepared by Atmospheric Pressure Plasma Jet (2011)
  • 著者名/発表者名: Akihisa Ogino, Hisashi Nakahiro, Wei Zheng and Masaaki Nagatsu
  • 学会等名: 15th International Conference on Thin Films(ICTF-15)
  • 発表場所: Kyoto Terrsa, Kyoto Japan
  • 年月日: 2011-11-09
• [学会発表] 915MHzUHF波励起大口径表面波プラズマを用いたポリマー表面へのアミノ基修飾 (2011)
  • 著者名/発表者名: 國井一輝,荻野明久,永津雅章
  • 学会等名: プラズマエレクトロニクス分科会20周年記念特別シンポジウム
  • 発表場所: 名古屋大学野依記念学術交流会館
  • 年月日: 2011-10-22
• [学会発表] Construction of a biocompatible surface layer over medical polymer by surface-wave plasma treatment to improve the anticoagulant property (2011)
  • 著者名/発表者名: Zhenyi Shao, Akihisa Ogino, MasaakiNagatsu
  • 学会等名: 15th International Conference on Thin Films(ICTF-15)
  • 発表場所: Kyoto Terrsa, Kyoto Japan
  • 年月日: 2011-10-09
• [学会発表] Effect of Hydrogen Addition on Copper Film Deposition Using Atmospheric Pressure Plasma Jet (2011)
  • 著者名/発表者名: Akihisa Ogino, Hisashi Nakahiro, Wei Zheng and Masaaki Nagatsu
  • 学会等名: 10th International Conference on Global Research and Education(Inter-Academia 2011)
  • 発表場所: Popas Turistic Bucovina, Sucevita, Romania
  • 年月日: 2011-09-27
• [学会発表] パルス変調915MHz UHF波励起表面波プラズマによるポリマー表面修飾 (2011)
  • 著者名/発表者名: 國井一輝,荻野明久,永津雅章
  • 学会等名: 平成23年度電気関係学会東海支部連合大会
  • 発表場所: 三重大学
  • 年月日: 2011-09-26
• [学会発表] L-システイン固定化のためのPEG重合ポリマー表面へのヒドロキシル基添加の最適化とエイジング効果 (2011)
  • 著者名/発表者名: Zhenyi Shao,荻野明久,永津雅章
  • 学会等名: 第72回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 2011-09-02
• [学会発表] 共振器-スロット型ランチャーを用いた915MHz表面波励起プラズマの生成と大面積表面プロセスへの応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: Xijiang Chang,國井一輝,荻野明久,永津雅章
  • 学会等名: 第72回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 2011-08-30
• [学会発表] Development of Large-area Surface-Wave Plasma Device with Cavity Resonator Type Launcher Using 915MHzUHF Wave (2011)
  • 著者名/発表者名: Kazuki Kunii, Akihisa Ogino and Masaaki Nagatsu
  • 学会等名: The 24th Symposium on Plasma Science for Materials(SPSM-24)
  • 発表場所: Osaka University, Osaka, Japan
  • 年月日: 2011-07-20
• [学会発表] Functionalization of Polymer Surface using Surface-wave Plasma for Immobilization of Sugar Chain (2010)
  • 著者名/発表者名: Akihisa Ogino, Suguru Noguchi, Masaaki Nagatsu
  • 学会等名: 63rd Annual Gaseous Electronics Conference and 7th International Conference on Reactive Plasmas
  • 発表場所: Maison de la Chimie, Paris, France
  • 年月日: 20101004-08
• [学会発表] プラズマ化学修飾を用いた機能性材料の固定化率向上と選択的配置 (2010)
  • 著者名/発表者名: 荻野明久,永津雅章
  • 学会等名: 第71回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 長崎大学
  • 年月日: 20100914-17
• [学会発表] Low Temperature Plasma Treatment for Immobilization of Biomaterials on Polymer Surface (2010)
  • 著者名/発表者名: Akihisa Ogino, Suguru Noguchi, Masaaki Nagatsu
  • 学会等名: 9th Int' l. Conf. on Global Research and Education2010(iA-2010)
  • 発表場所: Riga Technical University, Riga, Latvia
  • 年月日: 20100809-12
• [学会発表] Protein Grafting onto Chitosan Surface Using Low Temperature Microwave Plasma Treatment (2010)
  • 著者名/発表者名: A. Ogino, Z. Shao, S. Noguchi, M. Nagatsu
  • 学会等名: 37th IEEE International Conference on Plasma Science(ICOPS)
  • 発表場所: Norfolk Waterside Marriott, Norfolk, VA, USA
  • 年月日: 20100620-24
• [学会発表] グラフェン層でカプセル化された磁気ナノ微粒子のRFアンモニアプラズマによる表面修飾 (2010)
  • 著者名/発表者名: Teguh Endah Saraswati,川脇健二,松田貴文,荻野明久,永津雅章
  • 学会等名: 第57回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 東海大学
  • 年月日: 20100317-20
• [学会発表] 表面波プラズマ重合によるポリマー表面ポリエチレングリコール被膜とL-システインの固定化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 邵甄〓,野口卓,荻野明久,永津雅章
  • 学会等名: 第27回プラズマプロセシング研究会(SPP-27)
  • 発表場所: 横浜市開港記念会館
  • 年月日: 20100201-03
• [学会発表] プラズマ化学修飾によりヘパリン固定化したポリマー表面の血液適合性の評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 野口卓, Shao Zhenyi,荻野明久,永津雅章
  • 学会等名: 第27回プラズマプロセシング研究会(SPP-27)
  • 発表場所: 横浜市開港記念会館
  • 年月日: 20100201-03
• [学会発表] 誘導結合RFプラズマによる金属ナノ微粒子内包グラフェン層の高効率表面修飾 (2010)
  • 著者名/発表者名: 川脇健二,テグーエンダーサラスワティ,荻野明久,永津雅章
  • 学会等名: 第27回プラズマプロセシング研究会(SPP-27)
  • 発表場所: 横浜市開港記念会館
  • 年月日: 20100201-03
• [学会発表] 表面波励起プラズマによるグラフェン層でカプセル化された鉄ナノ微粒子の表面濡れ性の改善 (2010)
  • 著者名/発表者名: テグーエンダーサラスワティ,松田貴文,野口卓,荻野明久,永津雅章
  • 学会等名: 第27回プラズマプロセシング研究会(SPP-27)
  • 発表場所: 横浜市開港記念会館
  • 年月日: 20100201-03
• [学会発表] プラズマ化学修飾を用いた医療用材料の低温プロセス (2010)
  • 著者名/発表者名: 荻野明久,野口卓,永津雅章
  • 学会等名: プラズマ・核融合学会専門委員会「プラズマーバイオ融合科学への新展開」第2回研究
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2010-02-24
• [学会発表] マイクロ波プラズマを用いた医療材料低温プロセス (2010)
  • 著者名/発表者名: 荻野明久,野口卓,永津雅章
  • 学会等名: 電気学会東海支部・第3回研究フォーラム
  • 発表場所: 静岡大学
  • 年月日: 2010-02-05
• [学会発表] グラフェン層でカプセル化されたナノ鉄微粒子のプラズマ表面修飾 (2009)
  • 著者名/発表者名: テグーエンダー.サラスワティ,馬強,荻野明久,永津雅章
  • 学会等名: 第19回日本MRS学術シンポジウム
  • 発表場所: 横浜市開港記念会館
  • 年月日: 20091207-09
• [学会発表] 誘導結合プラズマを用いた金属ナノ粒子内包グラフェン層表面の官能基修飾 (2009)
  • 著者名/発表者名: 川脇健二, Teguh Endah Saraswati,荻野明久,永津雅章
  • 学会等名: プラズマ・核融合学会第26回年会
  • 発表場所: 京都市国際交流会館
  • 年月日: 20091201-04
• [学会発表] プラズマ化学修飾によるポリマー表面へのアミノ基導入効率の最適化とヘパリン固定化への効果 (2009)
  • 著者名/発表者名: 野口卓, Zhenyi Shao,荻野明久,永津雅章
  • 学会等名: プラズマ・核融合学会第26回年会
  • 発表場所: 京都市国際交流会館
  • 年月日: 20091201-04
• [学会発表] FUNCTIONLIZATION OF MUTIWALLED CARBON NANOTUBES BY MICROWAVE EXCITED ARGON/OXYGEN SURFACE-WAVE PLASMA TREATMENT FOR ADSORBENT APPLICATION (2009)
  • 著者名/発表者名: C. L. Chen, A. Ogino, B. Liang, J. Hu, X. K. Wang, M. Nagatsu
  • 学会等名: 7th International Workshop on MICROWAVE DISCHARGES : FUNDAMENTALS AND APPLICATIONS(MD-7)
  • 発表場所: HAMANAKO CURREAC, Hamamatsu, Japan
  • 年月日: 20090922-27
• [学会発表] LOW TEMPERATURE MICROWAVE PLASMA TREATMENT FOR MODIFICATION OF POLYSACCHARIDE (2009)
  • 著者名/発表者名: A. Ogino, S. Noguchi, M. Nagatsu
  • 学会等名: 7th International Workshop on MICROWAVE DISCHARGES : FUNDAMENTALS AND APPLICATIONS(MD-7)
  • 発表場所: HAMANAKO CURREAC, Hamamatsu, Japan
  • 年月日: 20090922-27
• [学会発表] AMINO GROUP MODIFICATION ON POLYMER BY SURFACE-WAVE PLASMA FOR HEPARIN IMMOBILIZATION (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Noguchi, Z. Shao, A. Ogino, and M. Nagatsu
  • 学会等名: 7th International Workshop on MICROWAVE DISCHARGES : FUNDAMENTALS AND APPLICATIONS(MD-7)
  • 発表場所: HAMANAKO CURREAC, Hamamatsu, Japan
  • 年月日: 20090922-27
• [学会発表] RFプラズマを用いた金属ナノ微粒子の表面修飾 (2009)
  • 著者名/発表者名: 川脇健二, Teguh Endah Saraswati,荻野明久,永津雅章
  • 学会等名: 平成21年度電気関係学会東海支部連合大会
  • 発表場所: 愛知工業大学
  • 年月日: 20090910-11
• [学会発表] グラフェン層でカプセル化された金属ナノ粒子のプラズマ表面修飾とバイオ応用 (2009)
  • 著者名/発表者名: Saraswati Teguh Endah, Qiang Ma,荻野明久,永津雅章
  • 学会等名: 第70回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 20090908-11
• [学会発表] プラズマ修飾によるポリウレタン表面上のアミノ基添加とヘパリン固定化の経時特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 野口卓,荻野明久,永津雅章
  • 学会等名: 第70回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 20090908-11
• [学会発表] イオンアシストプラズマ処理を用いた樹脂-金属密着性改善における表面形状の効果 (2009)
  • 著者名/発表者名: 羽佐田一也,荻野明久,永津雅章
  • 学会等名: プラズマ・放電・パルスパワー合同研究会
  • 発表場所: 同志社大学
  • 年月日: 2009-08-07
• [備考]
  • URL: http://www.eng.shizuoka.ac.jp/plasma/