高機能バイオナノ接合を目的とする界面メソ領域の設計

高性能生物纳米结的界面介观区域设计

• 批准号: 10J10816
• 负责人: 多賀谷 基博
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Nagaoka University of Technology (2011)Tokyo Institute of Technology (2010)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J10816/
• 关键词: バイオイメージング; バイオセンサ; 水酸アパタイト; QCM-D; 発光; ナノポーラスシリカ; 希土類イオン; 診断; メソポーラスシリカ

本年度は、バイオセンシング技術・バイオイメージング技術への実用を目指し、"(I)水晶振動子マイクロバランス法におけるエネルギー損失解析によって体液でのバイオナノ界面の計測法を確立"した。さらに、"(II)細胞を効率的かつ低侵襲にイメージするための材料創製技術を確立"した。(I)では、水溶液系での生体親和性材料(水酸アパタイト、ポリ(スチレン))に対するタンパク質の吸着に関わる界面の構造と物性を明らかにした。まず、マイクロバランス法に適した水酸アパタイトナノ結晶のナノ薄膜の成膜条件を確立し、再現性良くタンパク質を吸着するラジカル表面処理法を見出した。そして、血清の多成分タンパク質溶液から形成される材料表面の吸着層の粘弾性物性と溶媒効果(イオン種の違いの効果)の関係を見出し、複合吸着状態を明らかにした。さらに、血清タンパク質が吸着した表面へ細胞が接着するプロセスを見出し、表面の材料がタンパク質を介して細胞に寄与することを明らかにした。(II)では、生体内・外でがん細胞を効率よく検出するための材料創製を目的とし、生体・細胞親和性および発光効率の高いナノ粒子を創製した。具体的には、希土類イオンを添加した水酸アパタイトナノ粒子および多孔質シリカナノ粒子の合成法を確立し、形態を制御し、がん細胞と特異的に結合・取込まれる分子をナノ粒子表面へ化学修飾する技術を開発した。その結果、合成したナノ粒子は、可視光励起によりイメージングに十分な赤色発光強度を示した。さらに、希土類イオンの添加・表面化学修飾によりナノ粒子の構造・発光は維持され、がん細胞イメージングに最適なナノ粒子合成法を確立した。本研究の成果は、医療診断技術(振動子法による生体分子検出、体内診断薬剤による内視鏡診断)への実用が可能である。企業との共同研究推進および特許出願を精力的に推進し、実用化に向けた研究を展開する定である。

This year は, バ イ オ セ ン シ ン グ technology, バ イ オ イ メ ー ジ ン グ technology へ の be used を refers し, "(I) crystal oscillator マ イ ク ロ バ ラ ン ス method に お け る エ ネ ル ギ ー loss analytic に よ っ て humoral で の バ イ オ ナ ノ interface の measuring method" を established し た. Youdaoplaceholder0, "(II) the technology for creating <s:1> low-invasive に メ ジするため ジするため ジするため materials with を efficacy of cells を was established." (I) で は, aqueous で の raw body affinity materials (water acid ア パ タ イ ト, ポ リ (ス チ レ ン)) に す seaborne る タ ン パ ク qualitative の sorption に masato わ る interface の tectonic と property を Ming ら か に し た. ま ず, マ イ ク ロ バ ラ ン に ス method optimum し た water acid ア パ タ イ ト ナ ノ crystallization の ナ ノ を established し の into film conditions, good reproducibility く タ ン パ ク qualitative を sorption す る ラ ジ カ ル surface 処 logos を shows し た. そ し て, serum の multicomponent タ ン パ ク qualitative solution か ら form さ れ る material surface の sorption layer の sticky 弾 sexual content と solvent unseen fruit (イ オ ン kind の violations い の unseen fruit) の masato wearing を し, compound sorption state を Ming ら か に し た. さ ら に, serum タ ン パ ク qualitative が sorption し が へ た surface cells then す る プ ロ セ ス を の see し, surface material が タ ン パ ク qualitative を interface し に て cells send す る こ と を Ming ら か に し た. (II) で は, outside the body, で が ん cells を sharper rate よ く 検 out す る た め の material created を purpose と し, living body cell affinity お よ び 発 light high rate of unseen の い ナ を ノ particles created し た. Specific に は, greek-turkish イ オ ン を add し た water acid ア パ タ イ ト ナ ノ particle お よ び porous シ リ カ ナ の synthesis を established し ノ particles, shape を royal し, が と specific に ん cells combined with · take 込 ま れ る molecular を ナ ノ へ particle surface chemical modification す る technology を open 発 し た. そ の result, synthetic し た ナ は ノ particles, visible light excitation に よ り イ メ ー ジ ン グ に very な red 発 light intensity を shown し た. さ ら に, greek-turkish イ オ ン の, add the surface chemical modification, に よ り ナ の ノ particle structure, 発 maintain light は さ れ, が ん cells イ メ ー ジ ン グ に optimum な ナ ノ particle synthesis を establish し た. The practical application of the <s:1> achievements of this study and medical diagnostic techniques (vibrator method による biological molecule 検 extraction, in vivo diagnostic drugs による endoscopic diagnosis)へ <s:1> may である. Enterprise と の joint research advance お よ び out special を energy に propulsion し, be used to け に た study を started す る set で あ る.

项目成果

Hepatocyte Adhesion Behavior on Modified Hydroxyapatite Nanocrystals with Quartz Crystal Microbalance

石英晶体微天平对改性羟基磷灰石纳米晶的肝细胞粘附行为

• DOI: 10.4303/bda/d110157
• 发表时间: 2011
• 期刊: Bioceramics Development and Applications
• 作者: Tagaya M.; Yamazaki;T.; Migita;S.; Hanagata;N.; Ikoma;T.
• 通讯作者: T.

Synthesis and luminescence properties of Eu(III)-doped nanoporous silica spheres

• DOI: 10.1016/j.jcis.2011.07.066
• 发表时间: 2011-11-15
• 期刊: JOURNAL OF COLLOID AND INTERFACE SCIENCE
• 影响因子: 9.9
• 作者: Tagaya, Motohiro;Ikoma, Toshiyuki;Tanaka, Junzo
• 通讯作者: Tanaka, Junzo

Fibrinogen Adsorption on Hydroxyapatite and Carbonateapatite Nanocrystals Analyzed with Quartz Crystal Microbalance Technique

石英晶体微天平技术分析羟基磷灰石和碳酸盐磷灰石纳米晶上纤维蛋白原的吸附

• 发表时间: 2011
• 作者: Yonekura;H.; Tagaya M.; Yoshioka;T.; Ikoma;T.; Tanaka;J.
• 通讯作者: J.

Mecanochemically-controlled Incorporation of anthracene into sllica-surfactant nanostructures

机械化学控制将蒽掺入硅表面活性剂纳米结构中

• 发表时间: 2012
• 作者: Motozuka;S.; Tagaya M.; Ikoma;T.; Yoshioka;T.; Xu;Z.; Kobayashi;T.; Tanaka;J.
• 通讯作者: J.

Euドープ多孔質シリカナノ粒子の創製とバイオ診断

Eu掺杂多孔二氧化硅纳米粒子的制备和生物诊断

• 发表时间: 2012
• 作者: 多賀谷基博;生駒俊之;吉岡朋彦;許哲峰;南不二雄;田中順三
• 通讯作者: 田中順三