研究課題
近い将来に、医療分野には大きなパラダイムシフトが訪れると予測されている。その際、生体分子間の相互作用をバイオセンサが医療診断において極めて重要な役割を果たすと。本研究では、申請者が発明した「磁気増幅ビーズ」を利用い、既存の光標識式バイオセンサの感度、約20 pMに比べて100～1000倍以上の感度を持つ、「磁性粒子マーカー」式バイオセンシング技術を開発する。このホールセンサ装置は簡便、安価、軽量及び在宅診断である。本研究の成果によって手術の方式をより低侵襲的にするなどして期待される。平成２４年年度実施計画では生理活性物質を介した、ホール素子上への標的磁性ビーズの固定化および磁気増幅ビーズの磁気結合による超高感度ホールバイオセンサを実現する。具体的には生理活性物質を介してホール素子上に標的磁性ビーズを固定化させ、外部静磁界の印加による磁気増幅ビーズの磁気結合により、生理活性物質を高感度かつ定量的に測定した。実験では磁性微粒子上への物質の固定化に金とチオールの強い親和性を利用し、アルキルチオール化合物を金表面上に吸着させ、金表面上に結合されたアルキルチオール化合物の単分子膜が生成する。また、チオール基が結合したチオール化DNAを用い、金表面上にDNAを固定化する方法が紹介された。本研究において固定化する物質としてDNAを用いた理由は、タンパク質より化学的に安定であり、Hybridizationにより2本鎖を形成するため、相互作用を利用した検出を検討する上で良いモデルである、長さを容易に調節できる、などがある。実験で1μm ～4 μmのホール素子を用い、スパッタ法でSiN薄膜を堆積し、Ti/Auを蒸着し、チオール化合物を用いた標的ナノ磁性ビーズの固定化工程を確立した。従って、磁気増幅ビーズの磁気結合をさせ、ホール素子の出力を測定し、革新的なバイオセンシング技術を実現した。
24年度が最終年度であるため、記入しない。
すべて 2013 2012
すべて 雑誌論文 (4件)
IEEE Transactions on Magnetics
巻: 49 ページ: 408-413
10.1371/journal.pone.0047795
Journal of Physics Conf. Ser.
巻: 352 ページ: 012002-012008
doi:10.1088/1742-6596/352/1/012002
Journal of Non-Crystalline Solids
巻: 358 ページ: 2327-2330
10.1016/j.jnoncrysol.2011.12.056,
Journal of Nanoscience and Nanotechnology
巻: 12 ページ: 2081-8
10.1166/jnn.2012.5743
