ナノ空間を巧みに利用した革新的ナノポアケミカルセンサーの創成

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細胞内でオルガネラは相互作用しながら活動しており、その理解には、細胞内の化学動態を計測する技術がもとめられている。その候補の一つとして、ガラスピペットを用いたナノポアセンサーが挙げられる。ガラスピペット先端の大きさを１０ nm前後にすると、ガラス内壁の負電荷とイオンが相互作用することで、正の電位で電流がほとんど観察されない半導体同様の整流作用が現れる。この整流作用は、化学物質がピペット内壁に吸着した際に変化するため、化学物質の濃度を電流変化に高感度に変換可能である。細胞外pH計測のためのナノポアセンサーとして、ガラスピペットの先端部にタンパク質（負電荷）とポリLリジン（正電荷）を混合して薄膜を形成し、タンパク質の緻密な細孔の高い再現性・安定性と、タンパク質とポリLリジンの混合比を調整することでセンサーの至適pHのチューニング可能となった。