Probe-type nanowire sensor for label-free, in-situ, ultrasensitive detection of biomarkers from single cell in adherent culture

探针型纳米线传感器,用于无标记、原位、超灵敏地检测贴壁培养中单细胞的生物标志物

基本信息

  • 批准号:
    21K14653
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.91万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
  • 财政年份:
    2021
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2021-04-01 至 2024-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Our research group has developed a micro drawing device, the chemical pen, which enables to control solution in local area on surfaces at the nanoscale using confined open-space laminar flow. We have developed an open-space laminar flow approach for fabricating a single gold nanowire at precise position under normal condition. This method enabled us to fabricate gold nanowires with the widths ranged of 200 nm to several ten micrometers and lengths ranged of 3 mm or less at targeted locations. The gold nanowires were composed of multiple nanoparticles aggregated into a wire-like structure. The fabricated gold nanowire was demonstrated an excellent biosensing for IgA with an extremely low limit of detection (1 aM). Thus, this novel technique is expected to be applied in a wide range of fields. It is the first time to fabricate gold nanowires at precise position and in normal environment. Compare to Ag nanowire, gold nanowire is more widely used for biosensing. The high-performance IgA detection was achieved using a single gold nanowire in this study, however, by changing the modification of the gold nanowires according to the target substance, we expect to develop a sensor that can measure various substances with high sensitivity in the field of pharmacology, medical care, food analysis, environmental analysis and even of infection diagnose.
我们的研究小组开发了一种微型绘图设备--化学笔,它能够利用受限的开放空间层流在纳米级的表面上控制局部区域的溶液。我们开发了一种开放空间层流方法,可以在正常条件下在精确位置制备单根金纳米线。这种方法使我们能够在目标位置制备出宽度在200 nm到几十微米之间,长度在3 mm或更短的金纳米线。金纳米线是由多个纳米粒子聚集成线状结构组成的。制备的金纳米线对IgA具有很好的生物传感性能,检测下限极低(凌晨1点)。因此,这项新技术有望在广泛的领域得到应用。这是第一次在正常环境中精确定位地制备金纳米线。与银纳米线相比,金纳米线在生物传感方面的应用更为广泛。在本研究中,利用单一的金纳米线实现了高性能的IgA检测,然而,通过根据目标物质改变金纳米线的修饰,我们期望开发出一种可以在药理学、医疗保健、食品分析、环境分析甚至感染诊断领域中以高灵敏度测量各种物质的传感器。

项目成果

期刊论文数量(8)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
東京都公立大学法人
东京公立大学法人
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Fluid mechanism of three-nozzle chemical pen for nanofabrication
纳米加工用三喷嘴化学笔的流体机理
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Peng Chenhan;Kasai Nahoko;Nakajima Hizuru;Kato Shungo;Mao Sifeng;Katsumi Uchiyama
  • 通讯作者:
    Katsumi Uchiyama
Regioselective fabrication of gold nanowires using open-space laminar flow for attomolar protein detection
使用开放空间层流区域选择性制造金纳米线用于阿托摩尔蛋白质检测
  • DOI:
    10.1039/d2cc00507g
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.9
  • 作者:
    Nishitani Yuki;Kasai Nahoko;Nakajima Hizuru;Kato Shungo;Mao Sifeng;Uchiyama Katsumi
  • 通讯作者:
    Uchiyama Katsumi
化学ペンを用いた位置選択的微小金ワイヤの作製
化学笔制备区域选择性微金线
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Kim Gwangwoo;Ma Kyung Yeol;Park Minsu;Kim Minsu;Jeon Jonghyuk;Song Jinouk;Barrios-Vargas Jose? Eduardo;Sato Yuta;Lin Yung-Chang;Suenaga Kazu;Roche Stephan;Yoo Seunghyup;Sohn Byeong-Hyeok;Jeon Seokwoo;Shin Hyeon Suk;西谷祐貴 河西奈保子 中嶋秀 加藤俊吾 毛思鋒 内山一美
  • 通讯作者:
    西谷祐貴 河西奈保子 中嶋秀 加藤俊吾 毛思鋒 内山一美
Push-pull system for single cell stimulation and real-time electrochemical detection of lactate response
用于单细胞刺激和乳酸反应实时电化学检测的推拉系统
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Sifeng Mao;Haifeng Lin;Nahoka Kasai;Shungo Kato;Hizuru Nakajima;Katsumi Uchiyama
  • 通讯作者:
    Katsumi Uchiyama
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    $ 2.91万
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    2022
  • 资助金额:
    $ 2.91万
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    22H01908
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 2.91万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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