development of a biosensor for heavy metal ions based on mercury-responsive transcription factor(MerR) and local plasmon enhanced excitation

基于汞响应转录因子（MerR）和局部等离子体增强激发的重金属离子生物传感器的开发

• 批准号: 20510117
• 负责人: ISHIDA Akito
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Kyoto Prefectural University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20510117/
• 关键词: 局在プラズモン; マイクロ流体デバイス; プラズモン増強蛍光; 重金属耐性遺伝子; 水銀耐性大腸菌; スプリット蛍光蛋白; ナノコーンアレイ; 蛍光蛋白発現; merR; 花形金銀コロイド; 重金属イオン耐性遺伝子; 重金属イオン耐性大腸菌; 蛍光蛋白発現遺伝子; 金コロイド; ギャップモード形成; 親水性アミノシラン

The aim of this study was to develop a protein-based heavy metal sensor for field analysis. Gene constructs consisting of mercury-responsive transcription factor(MerR) and split yellow fluorescent protein or luciferase were prepared. The resulting E-coli and the isolated proteins showed properties of mercury ion sensor, while the sensitivities were not sufficient for practical use. Plasmonic materials such as gold and silver colloids have been employed to enhance the excitation and emission efficiency. Novel protocol for effective preparation and immobilization of flower-like gold-silver hybrid colloids on a glass substrate was established and the plasmonic substrate showed remarkable fluorescence enhancement by visible light excitation. The resulting E coli or isolated protein was immobilized on the plasmonic substrate using a PDMS microfluidics system and tested for a mercury sensor.

本研究的目的是开发一种基于蛋白质的重金属传感器，用于现场分析。制备了由汞响应转录因子（MerR）和分裂黄色荧光蛋白或荧光素酶组成的基因构建体。所制备的大肠杆菌和分离的蛋白质具有汞离子传感器的特性，但灵敏度不足以用于实际应用。已经采用诸如金和银胶体的等离子体材料来增强激发和发射效率。建立了一种新颖的制备和固定花状金银杂化胶体的方法，在可见光激发下，等离子体基底表现出显著的荧光增强。使用PDMS微流体系统将所得大肠杆菌或分离的蛋白质固定在等离子体基底上，并测试汞传感器。

项目成果

バイオセンシングとプラズモニクス

生物传感和等离子体激元

• 发表时间: 2011
• 期刊: 表面技術
• 作者: Takatoki Yamamoto;Teruo Fujii;山本貴富喜;石田昭人
• 通讯作者: 石田昭人

イントロダクトリートーク-最新の分光技術を学んで研究を発展させよう

介绍性讲座 - 学习最新的光谱技术并推进您的研究

• 发表时间: 2010
• 作者: Cui J.;Akita J.;Kitagawa A.;Tomoaki Terasako;石田昭人
• 通讯作者: 石田昭人

プラズモン増強電場のバイオフォトニクスへの応用

等离子体增强电场在生物光子学中的应用

• 发表时间: 2007
• 作者: 平井 智昭;片倉 勝己(他5名);石田昭人
• 通讯作者: 石田昭人

AuAg二元合金花形ナノ粒子によるクロロフィル誘導体のプラズモン蛍光増強

AuAg二元合金花形纳米粒子增强叶绿素衍生物的等离子荧光

• 发表时间: 2011
• 作者: 熊谷圭祐;石田昭人
• 通讯作者: 石田昭人

親水性アミノ化ガラス表面におけるプラズモン増強蛍光分光

亲水性胺化玻璃表面的等离子体增强荧光光谱

• 发表时间: 2009
• 作者: Cui J.;Akita J.;Kitagawa A.;Tomoaki Terasako;石田昭人;Tomoaki Terasako;石田昭人
• 通讯作者: 石田昭人