自己集積型表面改質法に基づく次世代バイオナノデバイスの創製

基于自组装表面修饰方法创建下一代生物纳米器件

• 批准号: 02F00804
• 负责人: 馬場 嘉信
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: The University of Tokushima
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02F00804/
• 关键词: 自己組織化; バイオチップ; DNA; タンパク質

将来の医療応用を目指して、次世代バイオナノデバイスを創製するためには、ナノ空間における界面上でのDNAやタンパク質の相互作用を詳細に調べ、これらの情報に基づいて、界面の表面改質を行うことが重要である。本研究では、この目的を達成するために、自己集積型の表面改質法を用いたバイオナノデバイスに関する研究を進めた。まず、シリコンウェファーの表面を酸化した。この際に、表面のナノメーターサイズの平坦さを保つために、条件の検討を行い、最適な酸化条件を確立した。酸化したシリコンウェファー表面の表面改質を行うために、種々の単官能性有機シラン化合物を合成し、表面改質を行った。その際に、反応条件を種々検討し、最適な反応条件を確立した。また、三官能性有機シランを合成した。その際に、炭素数6以上のアルキル基をもつものを合成し、表面改質を行うことにより、アルキル基が密に自己組織化したナノコーティングを実現できることを明らかにした。しかし、炭素数の少ないアルキル基を持つ化合物の場合は、不均質な表面改質しか実現できなかった。さらに、トリアルコキシシラン化合物の場合も、側鎖の長さが長くなるに従って均質な表面改質が可能になることを明らかにした。以上の基礎的検討に基づき、バイオナノバイオデバイスに最適な表面改質法の開発を進め、ナノ空間を自由に制御できる反応系の確立を進めた。さらに、表面改質した表面をAFMおよびエリピソメトリーなどを用いてキャラクタライゼーションを進め、今回開発した表面改質技術が、DNAやタンパク質のバイオデバイスに適していることを明らかにした。また、自己組織化した単層の表面改質膜とDNAおよびタンパク質をコンジュゲートするための官能基設計と開発を行った。これらの研究成果は、次世代バイオナノデバイスを創製する上で必要不可欠のものである。

Future の medical 応 with を refers し て, next generation バ イ オ ナ ノ デ バ イ ス を created す る た め に は, ナ ノ space に お け る interface で の DNA や タ ン パ ク qualitative の interaction を に べ, detailed こ れ ら の intelligence に base づ い て, interface の surface modification を line う こ と が important で あ る. Purpose this study で は, こ の を reached す る た め に, his collection of multiplicative の を surface modification method using い た バ イ オ ナ ノ デ バ イ ス に masato す を る research into め た. Youdaoplaceholder0, シリコ シリコ ウェファ ウェファ を the surface of the <s:1> is を acidified and た. こ の interstate に, surface の ナ ノ メ ー タ ー サ イ ズ の flat さ を bartender つ た め に, conditions の 検 conditions for the optimal な を い, acidification を establish し た. Acidification し た シ リ コ ン ウ ェ フ ァ ー の surface modification を line う た め に, kind of 々 の 単 sensuality organic シ ラ し を ン compounds synthesis, surface modification を line っ た. そ の interstate に, anti 応 conditions を 々 検 conditions for the optimal な し, anti 応 を establish し た. Youdaoplaceholder0, trifunctional organic シラ を を synthesis た た. そ の interstate に, carbon number more than 6 の ア ル キ ル base を も つ も の を し synthesis and surface modification を line う こ と に よ り, ア ル キ ル base が dense に yourself organized し た ナ ノ コ ー テ ィ ン グ を be presently で き る こ と を Ming ら か に し た. The number of carbon elements is relatively small, な な ア <s:1> キ キ キ キ キ キ を based on を holding compounds in <s:1> situations <e:1>, and the surface modification of heterogeneous な occurs で な な った った. さ ら に, ト リ ア ル コ キ シ シ ラ の occasions も ン compounds, side lock の long さ が long く な る に 従 っ て in homogeneous な surface modification が may に な る こ と を Ming ら か に し た. Of above の foundation 検 に base づ き, バ イ オ ナ ノ バ イ オ デ バ イ ス に optimum な surface modification method の open 発 を め, ナ ノ space を free に suppression で き る anti 応 is の establish を into め た. さ ら に, surface modification し た surface を AFM お よ び エ リ ピ ソ メ ト リ ー な ど を with い て キ ャ ラ ク タ ラ イ ゼ ー シ ョ ン を め, today back to open 発 し た が surface modification technology, DNA や タ ン パ ク qualitative の バ イ オ デ バ イ ス に optimum し て い る こ と を Ming ら か に し た. ま た, their organizational し た の 単 layer surface modification of membrane と DNA お よ び タ ン パ ク qualitative を コ ン ジ ュ ゲ ー ト す る た め の faculties of design と open 発 を line っ た. The で れら <s:1> research results <e:1> and the next-generation バ <s:1> ナノデバ ナノデバ スを スを スを creation する are で necessary and cannot be lacking in で <s:1> である である である.

项目成果

J.Moineau, Y.Baba: "Novel Modified Surface Biotechnologies Based on Functionalized Organosilane Self-assembled Monolayer on Oxidized Silicon Wafer"Molecular & Cellular Proteomics. 2(9). 850-851 (2003)

J.Moineau、Y.Baba：“基于氧化硅片上功能化有机硅烷自组装单分子层的新型改性表面生物技术”分子