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2016 年度 実績報告書

自己組織化数層グラフェンの糖鎖修飾による高病原性鳥インフルエンザセンサの開発

研究課題

研究課題/領域番号 26390030
研究機関中部大学

研究代表者

河原 敏男  中部大学, 工学部, 教授 (80437350)

研究分担者 鈴木 康夫  中部大学, 生命健康科学部, 客員教授 (00046278)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワードナノカーボン成長制御 / 自己組織化成長 / 電気伝導率制御 / 糖鎖の評価・最適化
研究実績の概要

本課題では、電荷の変化を電流変化として検出するためのナノカーボン材料の成長制御と、ウイルスの検出部位である糖鎖の最適化を行った。材料プロセスの最適化では、デバイス作製時のプラズマプロセスの最適化を行った。ゲート酸化膜の欠陥を避ける等のために、チャネル領域以外の配列制御していないナノカーボン層を除去する必要がある。酸素プラズマによるエッチングと転写法による除去を試みて、酸素プラズマエッチングで6桁程度ゲートリーク電流を減少させることが出来、転写法ではさらに1/3になった。その結果、p型のゲート電圧-ドレイン電流特性が得られた。また、金属特性の素子では水素エッチングにより電気伝導率が向上した。その際、ノイズ解析から電極界面でのコンタクトの改善が出来たことが分かった。これらの結果は学会発表を行うと共に、論文投稿中である。糖鎖分子の最適化として、電気的検出では分子サイズが重要となるため、Sialylglycopeptide (SGP)と高分子であるシアロ糖鎖ポリマーを比較した。シアロ糖鎖ポリマーとHAタンパク質の反応に対する吸光度を評価することで、ヒト型受容体、鳥型受容体への結合性を評価し、鳥型、ヒト型に応じて、反応性が高い糖鎖の配位が異なることが分かった。一方、SGPでは、その差の判別が難しかった。この結果を、学会発表した。また、原子間力顕微鏡を用いて凝集等を検討すると共に、高さの検討を行い、デバイス化に関する議論を行った結果を論文発表した。また、自然界で分離された鳥およびヒトインフルエンザウイルス(日本国内分離株、及び、実際に鳥からヒトへ伝播している国での分離株)の反応特異性を評価した。その過程で、エジプトやインドネシアで分離された高病原性鳥インフルエンザウイルス(H5N1)の中に、ヒト型、鳥型レセプターシアロ糖鎖の両方へ結合性をもつ変異ウイルス株を見いだした。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Synthesis of MoS2 ribbons and their branched structures by chemical vapor deposition in sulfur enriched environment2017

    • 著者名/発表者名
      Rakesh D. Mahyavanshi, Golap Kalita, Kamal P. Sharma, Masuharu Kondo, Takeshita Dewa, Toshio Kawahara, Masaki Tanemura
    • 雑誌名

      Appl. Surf. Sci.

      巻: 409 ページ: 396-402

    • DOI

      10.1016/j.apsusc.2017.03.074

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of Nano-Carbon Biosensors Using Glycan for Host Range Detection of Influenza Virus2016

    • 著者名/発表者名
      Toshio Kawahara, Hiroaki Hiramatsu, Yasuo Suzuki, Shin-ichi Nakakita, Yasuhide Ohno, Kenzo Maehashi, Kazuhiko Matsumoto, Kazumasa Okamoto, Teruaki Matsuba, Risa Utsunomiya
    • 雑誌名

      Condens. Matter

      巻: 1 ページ: 7

    • DOI

      10.3390/condmat1010007

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Plasma process for the improvements of device characteristics for self-aligned nano-carbon FETs2016

    • 著者名/発表者名
      Toshio Kawahara, Singh R. Kumar, Yasuhide Ohno, Kenzo Maehashi, Kazuhiko Matsumoto, Kazumasa Okamoto, Risa Utsunomiya, Teruaki Matsuba
    • 雑誌名

      Proc. of 38th International Symposium on Dry Process

      巻: - ページ: 51-52

    • 査読あり
  • [雑誌論文] CuNi binary alloy catalyst for growth of nitrogen-doped graphene by low pressure chemical vapor deposition2016

    • 著者名/発表者名
      Remi Papon, Kamal P. Sharma, Rakesh D. Mahayavanshi, Subash Sharma, Riteshkumar Vishwakarma, Mohamad Saufi Rosmi, Toshio Kawahara, Joseph Cline, Golap Kalita, Masaki Tanemura
    • 雑誌名

      Phys. Status Solidi Rapid Res. Lett.

      巻: 10 ページ: 749-752

    • DOI

      10.1002/pssr.201600298

    • 査読あり
  • [学会発表] 納豆のインフルエンザウイルス感染症予防効果の評価2017

    • 著者名/発表者名
      林京子, 田谷有紀, 西谷啓, 小林知世, 李貞範, 河原敏男, 林利光
    • 学会等名
      日本薬学会第137年会
    • 発表場所
      仙台国際センター (宮城県仙台市)
    • 年月日
      2017-03-26
  • [学会発表] ヒト感染性の即時鑑別のための糖鎖機能化グラフェンを用いたインフルエンザウイルスの検出2017

    • 著者名/発表者名
      川田拓哉, 小野尭生, 金井康, 大野恭秀, 前橋兼三, 井上恒一, 渡邊洋平, 河原敏男, 鈴木康夫, 中北愼一, 松本和彦
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜 (神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2017-03-15
  • [学会発表] Comparison of Sugar Chains of Sialylglycopeptide and Sialyllactose for the Application of Influenza Bio Sensor2016

    • 著者名/発表者名
      Toshio Kawahara, Hiroaki Hiramatsu, Yuhsuke Ohmi, Yasuo Suzuki, Shin-ichi Nakakita, Yasuhide Ohno, Kenzo Maehashi, Kazuhiko Matsumoto
    • 学会等名
      24th International Colloquium on Scanning Probe Microscopy (ICSPM24)
    • 発表場所
      HAWAII CONVENTION CENTER (USA, Honolulu)
    • 年月日
      2016-12-14
    • 国際学会
  • [学会発表] カーボンナノウォールFETのためのプラズマプロセス2016

    • 著者名/発表者名
      河原敏男, Singh R. Kumar, 大野恭秀, 前橋兼三, 松本和彦, 岡本一将, 宇都宮里佐, 松葉晃明
    • 学会等名
      第57回真空に関する連合講演会・第36回表面科学学術講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場 (愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2016-11-30
  • [学会発表] インフルエンザウイルス変異監視デバイス開発のための糖鎖分子の検討2016

    • 著者名/発表者名
      平松宏明, 河原敏男, 鈴木康夫, 中北愼一, 渡邊洋平, 大野恭秀, 前橋兼三, 小野暁生, 金井康, 松本和彦
    • 学会等名
      日仏生物学会第185回例会
    • 発表場所
      東北大学学際科学フロンティア研究所 (宮城県仙台市)
    • 年月日
      2016-11-26
  • [学会発表] Plasma process for the improvements of device characteristics for self-aligned nano-carbon FETs2016

    • 著者名/発表者名
      Toshio Kawahara, Singh R. Kumar, Yasuhide Ohno, Kenzo Maehashi, Kazuhiko Matsumoto, Kazumasa Okamoto, Risa Utsunomiya, Teruaki Matsuba
    • 学会等名
      38th International Symposium on Dry Process
    • 発表場所
      北海道大学 (北海道札幌市)
    • 年月日
      2016-11-22
    • 国際学会
  • [学会発表] Raman Spectroscopic Analysis of Carbon Nano-walls Grown on Low Temperature Buffer Layer2016

    • 著者名/発表者名
      Singh R. Kumar, Toshimasa Kawagiwa, Toshio Kawahara
    • 学会等名
      第4回応用物理学会SC東海地区学術講演会
    • 発表場所
      名古屋大学 (愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2016-10-29
    • 国際学会
  • [学会発表] Developments of the nano-carbon bio sensors using glycan for influenza virus2016

    • 著者名/発表者名
      Toshio Kawahara, Hiroaki Hiramatsu, Yasuo Suzuki, Shin-ichi Nakakita, Yasuhide Ohno, Kenzo Maehashi, Kazuhiko Matsumoto, Kazumasa Okamoto, Teruaki Matsuba, Risa Utsunomiya
    • 学会等名
      13th International Conference on Atomically Controlled Surfaces, Interfaces and Nanostructures (ACSIN2016)
    • 発表場所
      Frascati National Laboratories (Rome, Italy)
    • 年月日
      2016-10-14
    • 国際学会
  • [学会発表] 糖鎖機能化グラフェンFET を用いた抗ウイルス薬効評価のためのノイラミニダーゼ反応計測2016

    • 著者名/発表者名
      鎌田果歩, 小野尭生, 金井康, 大野恭秀, 前橋兼三, 井上恒一, 渡邊洋平, 河原敏男, 鈴木康夫, 中北愼一, 松本和彦
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ (新潟県新潟市)
    • 年月日
      2016-09-15
    • 招待講演
  • [学会発表] インフルエンザバイオセンサー開発のための糖鎖分子の検討2016

    • 著者名/発表者名
      河原敏男, 平松宏明, 鈴木康夫, 中北愼一, 渡邊洋平, 大野恭秀, 前橋兼三, 小野尭生, 金井康, 松本和彦
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ (新潟県新潟市)
    • 年月日
      2016-09-14

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公開日: 2018-01-16  

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