研究課題
本研究の目的は、固体表面と生体分子との相互作用を解明し、固体を用いた信頼性の高いバイオセンサや固体基板を用いて生体機能を再生する医療などに応用する技術を構築することである。前年度までに、単結晶表面で相分離現象を示すサファイアや酸化チタンを用いて、固体基板上へのタンパク質・ペプチドの選択的吸着を調べ、固体基板の性質によってタンパク質の分離・検出が可能なことを明らかにしてきた。26年度は、特別な作製技術の必要なサファイア相分離基板を代替する安価な基板として強誘電体および強磁性体結晶を取り挙げ、選択的吸着が実現できないかを調査した。強誘電体では内部の分極による表面電荷による選択性、強磁性体では酸化鉄を内包するタンパク質の選択的吸着を試みた。その結果、強誘電体薄膜におけるタンパク質の選択的吸着と強誘電体薄膜の鉄内包タンパク質の磁気的相互作用による吸着の可能性を見い出した。同時に、サファイアのような原子的に平坦な表面を得る必要性も明らかにした。固体表面における生体物質の検出について、26年度はエクソソームの検出を重点的に取り上げた。エクソソームは細胞から体液中に放出される直径が30-150nmほどのベシクルで、ガン細胞特有の物質を含むエクソソームの検出は、ガンの早期発見に有望視されている。ガン由来のエクソソームを固体表面に吸着させ、その吸着形態を原子間力顕微鏡により観察することにより、人工ベシクルとは異なる振る舞いを見出した。これは、吸着タイプの統計的データからガン由来かどうかを判別できる可能性を示す。ナノポアデバイスを用いたエクソソームの検出へ向けて、ビーズの通過を用いた原理検証を行い、イオン電流のドロップピークの観察が可能なことを示した。
26年度が最終年度であるため、記入しない。
すべて 2015 2014 その他
すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (27件) (うち招待講演 2件) 備考 (1件)
J. Phys. Chem. C
巻: 118 ページ: 9009-9017
dx.doi.org/10.1021/jp500797x
Jpn. J. Appl. Phys.
巻: 53 05FA11 ページ: 1-5
http://dx.doi.org/10.7567/JJAP.53.05FA11
J. Colloid and Interface Science
巻: 431 ページ: 77-81
10.1016/j.jcis.2014.06.023
Nat. Commun.
巻: 5 5325 ページ: 1-14
10.1038/ncomms6325
Appl. Surf. Sci.
巻: 324 ページ: 499-504
http://oginolab.ynu.ac.jp/index.html
