| 研究課題/領域番号 |
26286029
|
|---|
| 研究機関 | 大阪府立大学 |
|---|
研究代表者 |
飯田 琢也 大阪府立大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (10405350)
|
|---|
| 研究分担者 |
床波 志保 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60535491)
伊都 将司 大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (10372632)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
|
| キーワード | ナノバイオ / 分析科学 / 分子認識 / 光ピンセット / 計測工学 |
|---|
| 研究実績の概要 |
これまでに開発してきた独自の理論手法であるMRMMにおいてプローブ粒子表面に修飾されたDNAとターゲットDNAの結合エネルギーをパラメータとして相補性を変化させ、光誘起力による集合化と粒子中の局在表面プラズモンの協力効果による光学スペクトルへの影響評価を可能とした。この理論によりDNAの二重鎖形成の光加速の実験における光誘起力の役割の説明に成功し、実験・理論の共同研究の成果がNature系論文誌に掲載されプレスリリース(PR)も行った(Sci. Rep. 6, 37768 (2016).)。特に、遺伝子検査における実サンプルへの光加速の適用可能性を探るため、ターゲットDNAと相補的な1本鎖DNAを修飾したプローブ粒子の分散液に、ミスマッチな異種の塩基配列のDNAやタンパク質を夾雑物として添加したサンプルを用いた検討を行った。結果として、これらの夾雑物の存在下でも、相補的なDNAを含む場合にはレーザー照射から数分以内にサブｍｍオーダーのマクロな集合化と顕著な光学スペクトルの変化が確認でき、実用化に向けた重要な知見を得ることができた。また、空間位相変調器を用いた構成で、プローブ粒子表面のDNAとターゲットDNAの特異的結合を多点で加速することにも成功し、多重光ピンセットによるマルチ光駆動バイオセンサの基礎構築にも成功した。加えて、金属ナノ複合体における非線形光学応答をケタ違いに増強するための指導原理も解明し、低分子センサへの応用可能性も示した(JPCL, 7, 3652 (2016), 早大-大阪府大共同PR)。さらに、流体チップ中における光誘起バブルを利用した構成で1/10000ppmオーダーの極微量タンパク質を約10分で検出できる可能性も解明した。これらの成果が示すように、当初目的であった高感度光駆動バイオセンサ・システムの基礎原理の開拓に成功した。
|
| 現在までの達成度 (段落) |
28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 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| 次年度使用額が生じた理由 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| 次年度使用額の使用計画 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| 備考 |
【受賞】The Second Place Award(2016 4th TKU-OPU Joint Symposium),若手優秀ポスター賞(第76回分析化学討論会)
【メディア発表】早稲田大学・大阪府立大学共同プレスリリース, オプトロニクス9月号, 日本産業新聞(8面), 大阪府立大学プレスリリース(2件), オプトロニクス1月, 日刊工業新聞など
|
