一塩基遺伝子変異および特定タンパク質検出用ダイヤモンドトランジスタ

用于单核苷酸基因突变和特定蛋白质检测的金刚石晶体管

• 批准号: 21655071
• 负责人: 川原田 洋
• 金额: $ 2.05万
• 依托单位: Waseda University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21655071/
• 关键词: DNA; 一塩基遺伝子変異; アプタマー; 血小板由来成長因子; ATP; アブタマー

1.ダイヤモンド表面での電解質溶液ゲートトランジスタ(SGFET)による高感度センサ化学修飾ダイヤモンド表面の電気化学的耐久性を見出し、溶液中での安定なFET動作を三確認し、従来のSiISFETよりも堅牢なセンサとなることを見出した(論文2)。ボロンデルタドーピングチャネル(厚み1-3nm)を(111)面で作製し、浅いTiC接合(学会1)でデルタドーピング層へのオーミック接合を可能とし、高性能FETセンサを作製した(学会9)。作製されたFETは、ホモエピタキシャルやヘテロエピタキシャルダイヤモンドのみならず、成膜が容易な多結晶ダイヤモンドでも、センサとしては十分な電気特性を示した(論文1,2,学会9)。2.微細化SGFETによる高感度一塩基遺伝子変異検出上記SGFETをナノサイズまで微細化して分子認識素子に発展させるため電子ビーム露光装置にてリソグラフィーの高精度化を図り、200nmサイズSGFETのチャネル(検出部)にDNAを固定し、一塩基違いによる電位変化を高精度で検出するのに成功した(学会1,4)。ソース、ドレイン、ゲート構造を有するダイヤモンド表面上に、局所酸化・フッ素化(局所絶縁化)によってサイドゲート絶縁領域を形成し、極細の導電性チャネル(水素終端)を残し、サイドゲートによる横方向からのドレイン電流制御を可能として参照電極がないin vivoセンサに発展させた。3.ダイヤモンド表面上のアプタマーによる血小板由来成長因子(platelet derived growth factor,PDGF)の検出ダイヤモンド表面上に固定されたDNAアプタマーにてPDGFの検出を蛍光法(論文3)およびSGFETによる電荷検出法(論文1)の両者で可能とし、FETによるタンパク質の再現性よい電荷検出に初めて成功した。ATPについても同様の結果を得ている。

1. High sensitivity of electrolyte solution to surface modification of SGFET was observed. The electrochemical durability of SGFET surface was confirmed. The stability of FET operation in solution was confirmed. The robustness of SGFET was also observed. The (111) surface of the FET (thickness 1-3nm) is controlled, and the shallow TiC bonding (Society 1) is controlled, and the high performance FET (Society 9) is controlled. The electrical characteristics of FET are shown in the paper 1, 2 and 9. 2. High sensitivity, high sensitivity, high accuracy, high sensitivity, high sensitivity, high accuracy, high sensitivity, high precision, high sensitivity, high precision, high sensitivity, high The structure of the electrode has the following characteristics: the surface of the electrode, the surface of the electrode. 3. Platelet-derived growth factor (PDGF) detection on the surface of the cell line. DNA immobilization on the surface of the cell line. PDGF detection by fluorescence method (Paper 3) and SGFET detection by charge detection method (Paper 1). ATP

项目成果

HIV tat protein detection via RNA aptamer on a diamond biosensor

通过钻石生物传感器上的 RNA 适体检测 HIV tat 蛋白

• 发表时间: 2010
• 作者: A.Rahim Ruslinda;H.Kawarada;et al.
• 通讯作者: et al.

Direct carboxylation on single crystal diamond surface (100) and (111)

单晶金刚石表面（100）和（111）上的直接羧化

• 发表时间: 2010
• 作者: X.Wang;H.Kawarada;et al.
• 通讯作者: et al.

High Sensitive Detection of Single-Mismatched DNA on Fluorinated Diamon Surface

氟化金刚石表面单错配 DNA 的高灵敏度检测

• 发表时间: 2009
• 作者: Y.Ishiyama;S.Tajima;H.Arai;Y.Ishii;H.Kawarada
• 通讯作者: H.Kawarada

Protein sensing by immobilized DNA/RNA on diamond FET

通过金刚石 FET 上固定 DNA/RNA 进行蛋白质传感

• 发表时间: 2011
• 作者: Hiroshi Kawarada;A.R.Ruslinda;Y.Ishii;X.Wang;Y.Ishiyama
• 通讯作者: Y.Ishiyama

カルボキシル基終端ダイヤモンドによるPDGF(Platelet-Derived Growth Factor)の検出

使用羧基封端金刚石检测 PDGF（血小板衍生生长因子）

• 发表时间: 2010
• 作者: 小林拓磨;川原田洋;他
• 通讯作者: 他