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ナノパターン表面への生体分子の固定化とバイオチップへの応用

生物分子在纳米图案表面上的固定化及其在生物芯片上的应用

基本信息

批准号：
02F02667
负责人：
大泊巌
金额：
$ 0.26万
依托单位：
Waseda University
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 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

ナノ構造配列基板上の生体分子の固定により、DNAチップの感度向上とタンパク機能を利用した新機能センサの開発を目指して、以下(1)〜(3)の目標を掲げた。(1)ナノ領域に固定したDNAと高感度希土類蛍光ラベルを有するDNAにより、DNA検出の高感度化と高密度化を行う。(2)ナノトランジスタのチャネル部位にDNAやタンパクを固定し、ハイブリダイゼーションや抗原・抗体反応による表面電位の変化をトランジスタレベルの微小領域で行う。(3)ナノ構造配列を利用したチップクロマトグラフィーの基礎検討を行う。(1)DNAの固定と検出に関して、自己組織化単分子膜を形成するシランカップリング剤を代替レジスト兼テンプレート(パッシベーション膜)として用いることにより、100nm以下のサイズの超高密度配列に固定し蛍光検出できることを、すでに15年度に達成している。本年度は、さらに、CH_3-やCF_3-など異なる末端基を有する自己組織化単分子膜をテンプレートとして用い、非特異的吸着量を同定して半導体基板間相互作用のデータベースを拡充した。(2)15年度は比較的耐環境性の高いモデルタンパクをナノ構造配列上に固定し、蛍光ラベル検出することに成功したが、本年度は実用的なバイオチップへの応用を目指して、モデルタンパクではなく、実際の抗体(IgG)を固定して検出すること成功した。数十nmのサイズに、特異的な吸着を示すことがAFMにより検出できることを示した。(3)種々の末端基を有するシランカップリング修飾表面上への、特異的吸着と非特異的吸着量をナノレベルで比較し、データベースとすることにより、アフィニティクロマトグラフィチップや一分子タンパクチップへの可能性を示した。

The following objectives (1) to (3) are disclosed in order to develop new functional supports for the immobilization of biological molecules on a structural array substrate, the improvement of the sensitivity of DNA switches, and the utilization of the function of the transponder. (1)DNA immobilization, high sensitivity and high density of DNA detection (2)The surface potential of DNA in the host cell is fixed, and the surface potential of antigen and antibody is changed. (3)The basic design of the structure arrangement is discussed. (1)DNA immobilization and self-organization of molecular film formation, replacement and separation of DNA, 100nm or less ultra-high density alignment of DNA immobilization, light detection, 15 years to achieve This year, CH_3-CF_3-C terminal groups are present in self-organized molecular films, and the amount of non-specific adsorption is constant. (2)15 The annual comparison of high environmental resistance was successful in fixing and detecting the light emission on the structure arrangement. The annual comparison of high environmental resistance was successful in indicating the use of light emission on the structure arrangement. The actual antibody (IgG) was successfully fixed. Tens of nm of absorption, specific absorption, and AFM detection. (3)The terminal groups of the species are modified to show the possibility of specific adsorption and non-specific adsorption on the surface.