DEVELOPMENT OF A BIOSENSOR USING MECHANO-CHEMICAL EFFECT OF A MICRO PROTEIN FILM

利用微蛋白膜的机械化学效应开发生物传感器

• 批准号: 12555075
• 负责人: YAMAGATA Yutaka
• 金额: $ 7.94万
• 依托单位: THE INSTITUTE OF PHYSICAL AND CHEMICAL RESEARCH (RIKEN)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12555075/
• 关键词: biosensor; mechano-chemical effect; protein chip; proteome; micro force sensor; micro fluidic system; micro fabrication; マイクロシステム; 微少力センサー; マイクロフローシステム

A new biosensor based on mechano-chemical(MC) effect was developed. Fundamental elemtes needed for the MC biosensor was firstly developed. Those are micro force sensor, micro flow system and micro chip handling system. The force sensor was made with ultrahigh-precision-machined fused silica and was able to have the resolution of 5nN. The micro flow sysytem contains 12micro liter flow cell with buffer cell to reduce liquid surface stabilization mechanism. Micro pins are fabricated by ultraprecision grinding method for handling of micro protein film. Using those components, a micro protein film was formed by elctro-spray deposition method and was hooked up to MC biosensor system. With a-lactalbumin film, the system was able to detect calcimu ion at the concentration of I micro molar. With protein film made of glucose hexokinase, the sensor was able to distinguish glucose from sucrose by the signal direction. Those result implies that the system has practical perfomancs as a biosensor.

研制了一种基于机械化学效应的新型生物传感器。首先研制了MC生物传感器所需的基本元件。它们是微力传感器、微流量系统和微芯片处理系统。力传感器采用超高精密加工的熔融二氧化硅制成，具有5nN的分辨率。微流系统包含12微升的流动电池，缓冲电池减少液体表面稳定机制。采用超精密磨削方法制备微针，用于处理微蛋白膜。利用这些组分，通过电喷雾沉积法制备微蛋白膜，并与MC生物传感器系统相连接。该系统采用a-乳清蛋白膜，能够检测1微摩尔浓度的钙离子。该传感器采用葡萄糖己糖激酶制成的蛋白膜，通过信号方向区分葡萄糖和蔗糖。这些结果表明该系统具有作为生物传感器的实用性能。

项目成果

Y.Yamagata, H.Ohmori, Y.Uehara, S・Morita, S. Moriyasu, J.W. Kim, K. Inoue, T. Higuchi: "Machining of fused silica chip for micro force sensor (in Japanese)"Proceedings of JSPE annual conference 2000. D7. 353-354 (2000)

Y. Yamagata、H. Ohmori、Y. Uehara、S. Morita、S. Moriyasu、J. W. Kim、K. Inoue、T. Higuchi：“微力传感器用熔融石英芯片的加工（日语）” JSPE 年刊论文集2000 年会议。D7。353-354 (2000)

山形,大森,上原,森田,守安,金,井上,樋口: "微少力センサーのための石英センサチップのマイクロ加工"砥粒加工学会2000年度学術講演会論文集. D6. 353-354 (2000)

Yamagata，Omori，Uehara，Morita，Moriyasu，Kin，Inoue，Higuchi：“微力传感器石英传感器芯片的微加工”磨料加工学会2000年学术会议论文集D6（2000）。

山形, 大森, 上原, 森田, 守安, 金, 井上, 樋口: "微少力センサーのための石英センサチップのマイクロ加工"砥粒加工学会2000年度学術講演会論文集. D6. 353-354 (2000)

Yamagata，Omori，Uehara，Morita，Moriyasu，Kane，Inoue，Higuchi：“微力传感器石英传感器芯片的微加工”日本磨料加工学会2000年学术会议论文集D6。 2000)

金,山形,林,井上,樋口,牧野内: "マイクロフローセルのための静電容量型高分解能変位計の開発"精密工学会2000年度秋季大会講演論文集. G22. 282 (2000)

Kane, Yamagata, Hayashi, Inoue, Higuchi, Makinouchi：“用于微型流动池的电容式高分辨率位移计的开发”日本精密工程学会 2000 年秋季会议记录 G22 (2000)。

山形, 大森, 上原, 森田, 守安, 金, 井上, 樋口: "たんぱく質チップハンドリングのためのマイクロピンの加工"砥粒加工学会2000年度学術講演会論文集. D6. 351-352 (2000)

Yamagata、Omori、Uehara、Morita、Moriyasu、Kin、Inoue、Higuchi：“用于蛋白质芯片处理的微针加工”磨料加工学会 2000 年学术会议记录 D6（2000）。