電気化学・近接場光学・原子間力顕微鏡の開発とバイオイメージングへの応用

电化学、近场光学和原子力显微镜的发展及其在生物成像中的应用

• 批准号: 07J11005
• 负责人: 上田 晃生
• 金额: $ 1.73万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07J11005/
• 关键词: SECM; NSOM; AFM; カーボン; 微小電極; ECR; 表面官能基; 直接電子移動; SPM; PC12; ダイナミックフォースモード

本課題では、3つのモードが数100nmオーダーの分解能でイメージング可能なマルチモードSPMの開発の達成している(Ueda et al.Angew.Chem.,Int.Ed.2007,46,8238)。また、プローブ電極部位に用いるスパッタナノカーボン薄膜が、生体分子を電気化学的に計測することに優れており、かつ表面改質や微細加工が可能であることを報告している(Ueda et al.Carbon,2009,47,1943,Ueda et. al.,Anal.Sci,2009,25,645)。本年度は、本提案のスパッタカーボンをマイクロ・ナノオーダーに加工することで、生体分子や酵素の計測の効率化を行った。特に、ナノメ-トルの凹凸構造体に加工したカーボン電極では、一般的な電極では報告が少ない、電極一酵素間の直接電子移動が起こることを確認している(現在論文準備中)。また、カーボン構造内のsp^2とsp^3成分のナノメートルオーダーの分布の違いを利用した、トップダウン式の凹凸構造の作製方法において特許出願を行った(特許出願2009-216486電極表面に多数のナノサイズの針状凸部を有するカーボン酵素電極、及び、その作製方法)。また、米国ミシガン州立大学Swain教授の下、3年間の課題研究の取りまとめの構成要素となる"カーボン材料"に関して、総合的な材料評価を行った。Swain教授は、近年注目されているボロンドープダイヤモンドの研究に関して世界的に知られており、様々なカーボン材料特性に関しても造詣が深い。一方、Swain教授の希望から、当方が独自に作製してきた「スパッタナノカーボン」を先方に送付したといった経緯がある。上記のことを踏まえ、Swain教授の下で、様々な新規カーボンの材料特性の比較・検討を行い、我々の「スパッタナノカーボン」のカーボン材料における位置づけの明確化を行った。現在、Swain教授より、米国にて行った内容での論文準備の指示を受けている。

For this problem, the number of 100nm data sets can be analyzed. It is possible that the SPM will be converted into a Ueda et al.Angew.Chem.,Int.Ed.2007,46,8238. The parts of the cathode are used as thin films, biomolecule electrochemistry, and surface modification micromachines. it is possible to use Ueda et al.Carbon,2009,47,1943,Ueda et. Al.,Anal.Sci,2009,25645). This year, this proposal is intended to improve the efficiency of processing, biological molecular enzymes, and so on. Special, electrical and mechanical systems are used to process the electronic devices, the general electrical reports are low, and the electrodes are directly transferred between the electrodes (now in preparation). In the system, there are two components (sp

项目成果

生体分子検出、マイクロ分析化学応用に向けたナノカーボン薄膜電極の開発

开发用于生物分子检测和微分析化学应用的纳米碳薄膜电极

• 发表时间: 2008
• 作者: 上田晃生;石田ネイデ美穂;加藤大;関岡直行;栗田僚二;廣野滋;鈴木孝治;丹羽修
• 通讯作者: 丹羽修

Local Imaging of an Electrochemical Active/inactive Region on a Conductive Carbon Surface by Using Scanning Electrochemical Microscopy (SECM)

使用扫描电化学显微镜 (SECM) 对导电碳表面上的电化学活性/非活性区域进行局部成像

• 发表时间: 2009
• 期刊: Analytical Sciences (in press)
• 作者: Akio UEDA;Dai KATO;Naoyuki SEKIOKA;Shigeru HIRONO;Osamu NIWA
• 通讯作者: Osamu NIWA

Newly Developed Chemical Probes and Nano-Devices for Cellular Analysis

新开发的用于细胞分析的化学探针和纳米器件

• 发表时间: 2008
• 期刊: ANALYTICAL SCIENCE 24
• 作者: Aki HONDA;Hirokazu KOMATSU;Dai KATO;Akio USDA;Kenichi MARUYAMA;Yuzuru IWASAKI;Takeshi ITO;Osamu NIWA;Koji SUZUKI
• 通讯作者: Koji SUZUKI

Surface characterization of fluorinated nanocarbon film with scanning electrochemical microscopy (SECM)

使用扫描电化学显微镜 (SECM) 表征氟化纳米碳薄膜

• 发表时间: 2008
• 作者: Akio Ueda;Tomoyuki Kamata;Dai Kato;Naoyuki Sekioka;Ryoji Kurita;Shigeru Hirono;Shigeru Umemura;Fujio Okino;Hidekazu Tohara;Osamu Niwa
• 通讯作者: Osamu Niwa

神経細胞軸索イメージングを目指した3モード走査型プローブ顕微鏡の開発

开发用于神经元轴突成像的三模式扫描探针显微镜

• 发表时间: 2007
• 作者: 上田 晃生;丹羽 修;丸山 健一;新藤 豊;岡浩 太郎;鈴木 孝治
• 通讯作者: 鈴木 孝治