2005 Fiscal Year Annual Research Report
誘電泳動と細胞膜電気破壊を利用した高感度細菌センサの開発
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16360207
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| Research Institution | KYUSHU UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
末廣 純也 九州大学, 大学院・システム情報科学研究院, 助教授 (70206382)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
原 雅則 九州大学, システム情報科学研究院, 教授 (30039127)
今坂 公宣 九州大学, システム情報科学研究院, 助手 (40264072)
千田 彰 愛知学院大学, 歯学部, 教授 (80097584)
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| Keywords | 誘電泳動 / インピーダンス / 抗原抗体反応 / 電気細胞膜破壊 / カーボンナノチューブ / 細菌検査 / 電気化学反応 / 大腸菌 |
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| Research Abstract |
(1)抗体固相化電極と細胞膜電気破壊を併用した選択的DEPIM法の開発
・表面に抗体を予め物理吸着させた電極を用いることで、誘電泳動した大腸菌を抗原抗体反応によって泳動後も電極上に保持する方法を開発した。
・上記の操作を多数回繰り返すことにより、保持される菌数とコンダクタンス変化が増加することを示した。
・上記の手法では、電極への細菌の非特異的吸着を完全に抑制することはできず、充分な選択性を実現することはできなかった。そこで、誘電泳動力を弱めターゲット細菌のみが高い選択性で捕集される方法を提案した。この手法に細胞膜電気破壊を併用することで、大腸菌とセラチア菌の混合懸濁液から大腸菌のみを選択的に検出できることを実証した。
(2)DEPIMによる歯垢細菌の選択的検出法に関する基礎検討
・代表的な歯垢細菌であるS.sobrinusのDEPIM応答を調べた結果、菌数にほぼ比例してコンダクタンス上昇率が増大することがわかった。
(3)ナノマテリアルの誘電泳動集積とセンサへの応用
・誘電泳動によってカーボンナノチューブやZnOナノワイヤーなどのナノマテリアルをマイクロ電極間に集積できることを示した。
・ナノマテリアル集積に伴う電極間インピーダンスの変化をDEPIMにより測定できることを確認した。
・誘電泳動集積したZnOナノワイヤーによって、nW/cm2オーダーの微弱紫外光を検出することに成功した。同技術は、蛍光標識プローブの高感度検出法となり得るものである。
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