金属微粒子により作られたナノ空間を利用する新規検出法の開発

分析機器の微小化が精力的に研究されている。特に,検出機構の微小化はこの種の機器を設計する上で欠くことができない。この研究は,従来検出が困難であった可視/紫外光,電気化学的不活性化合物等の検出を可能にする新しい微小検出器の開発である。この検出器の最小構成は,金ナノ粒子数個分の空間(数十nm)である。しかもその作製には高度なナノ配列技術を必要とせず,極めて簡便かつ安価である。検出原理は,ジチオール分子によってナノメートル単位で分離された金粒子間の電気抵抗を測定するものである。粒子間にレセプター分子を配置すると,粒子間抵抗はホスト分子の結合により変化する事を原理とする。前年度は,DNAチップへの応用を目指して,DNAのセンシングに対する検討を行った。本年度は前年度の成果を基に,金ナノ粒子膜の基本的性質の検討を行った。さらに本法は分子の導電性を利用する新しい原理に基づく測定法であるので,膜抵抗が及ぼす感度への影響など膜の電気的特性に関する基本的検討を行った。さらに,DNA以外の分子にも本法が適応可能であるかを検討した。導電原理は現在のところよくわかっていないが,抗体や酵素を修飾した金ナノ粒子でも抗原・基質添加時に抵抗低下が起こることが確認できた。また,種々DNAプローブを修飾したナノ粒子をブリッジとして電気的・分光学的な検討も併せて行い,本法が様々な分析化学的要求に対応できる技術であることが確認できた。さらに,より高感度,高選択的なシステムの構築を目指し,実用化を意図した検討を行った。

分析機器の微小化が精力的に研究されている。特に,検出機構の微小化はこの種の機器を設計する上で欠くことができない。この研究は,従来検出が困難であった可視/紫外光,電気化学的不活性化合物等の検出を可能にする新しい微小検出器の開発である。この検出器の最小構成は,金ナノ粒子数個分の空間(数十nm)である。しかもその作製には高度なナノ配列技術を必要とせず,極めて簡便かつ安価である。検出原理は,ジチオール分子によってナノメートル単位で分離された金粒子間の電気抵抗を測定するものである。粒子間にレセプター分子を配置すると,粒子間抵抗はホスト分子の結合により変化する事を原理とする。前年度は,DNAチップへの応用を目指して,DNAのセンシングに対する検討を行った。本年度は前年度の成果を基に,金ナノ粒子膜の基本的性質の検討を行った。さらに本法は分子の導電性を利用する新しい原理に基づく測定法であるので,膜抵抗が及ぼす感度への影響など膜の電気的特性に関する基本的検討を行った。さらに,DNA以外の分子にも本法が適応可能であるかを検討した。導電原理は現在のところよくわかっていないが,抗体や酵素を修飾した金ナノ粒子でも抗原・基質添加時に抵抗低下が起こることが確認できた。また,種々DNAプローブを修飾したナノ粒子をブリッジとして電気的・分光学的な検討も併せて行い,本法が様々な分析化学的要求に対応できる技術であることが確認できた。さらに,より高感度,高選択的なシステムの構築を目指し,実用化を意図した検討を行った。