有機・無機ハイブリッド型バイオセンシング材料の創製

有机/无机混合生物传感材料的创建

基本信息

批准号：
23656401
负责人：
横尾俊信
金额：
$ 2万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011 至 2013
项目状态：
已结题

项目摘要

バイオセンシング技術とは抗原抗体反応や酵素反応といつた生体関連物質が有する特異的分子識別能を利用したセンシング技術である。バイオセンサーは検体をそのまま使用することができるため、事前処理や複数の工程が必要である従来の化学的分析にくらべ、高速かつ少量での分析が可能となる。本研究では, タンパク質吸着性の高い有機・無機ハイブリッド材料の新規合成法の開発と解析法の検討を行った。低濃度のサンプルを検出するために、生体親和性を担う官能基にアミノ基を選択した。アミノ基を有するAPTMSを主原料とし、アミノ基を高密度に有する新規材料の作製を目指した。材料の高機能化のためTEOSを導入し, タンパク質検出能を維持したまま, 耐水性を有する材料を得ることができた。また, 薄膜表面を加工するために, 表面インプリントを行なうことができた。バイオデバイスは, システムの微細化と製造工程の簡素化が同時に求められているため, 表面インプリントによる加工は, デバイスの加工法として非常に有望である。本試料はインプリントにより表面加工が容易に行えるため, 表面加工を行う為に何重もの行程を要するガラス基板よりも加工性に優れていると言える。また, 表面プラズモンを利用したタンパク質検出デバイスの創製も行っている。また, これまでに有機無機ハイブリッド材料を得る手法として無溶媒アルコール縮合法(si-OR+P-OH→si-O-P+ROH)を開発してきた。しかしながら, 出発物質がケイ素アルコキシド(有機修飾アルコキシシラン)であったために, 用いることのできる元素が制限されるという問題もあった。本研究では, 用いることのできる元素の選択肢を広げるために, 出発物質として有機修飾ケイ酸とホウ素アルコキシドを選択し, ホウケイ酸塩系有機-無機ハイブリッドガラスの無溶媒合成と反応プロセスの解明に成功した。得られた材料は, 格段に耐水性に優れるものであった。また, 種々の金属アルコキシドを添加することにより, 耐水性がさらに向上することを見出した。

生物传感技术是一种传感技术，它利用生物学相关物质的特定分子辨别能力，包括抗原抗体反应和酶反应。生物传感器可以按原样使用标本，与常规化学分析相比，可以进行高速和少量分析，这需要预处理和多个步骤。在这项研究中，我们开发了一种具有高蛋白吸附特性的有机和无机杂化材料的新合成方法，并检查了分析方法。为了检测到低浓度的样品，选择了一个氨基组作为负责生物疗法的功能组。主要的原材料是含有氨基组的APTM，目的是生产具有高密度氨基组的新材料。为了提高材料的功能，引入了TEO，并在保持蛋白质检测能力的同时获得了防水材料。此外，表面印迹可以处理薄膜表面。由于生物发行版需要同时对系统进行小型化和制造过程的简化，因此作为处理设备的方法，表面印迹非常有前途。由于该样品的表面处理可以通过烙印轻松地进行，因此可以说，它的可加工性优于玻璃基板，玻璃基板需要进行多个笔触。我们还使用表面等离子体创建蛋白质检测装置。此外，已经开发了一种无溶剂的酒精冷凝法（Si-OR+P-OH→Si-O-P+ROH）作为获得有机无机杂交材料的一种方法。但是，也存在一个问题，即起始材料是硅烷氧化物（有机修饰的烷氧基硅烷），它限制了可以使用的元素。在这项研究中，选择了有机修饰的硅酸盐和硼烷氧化物作为起始材料，以扩大可以使用的元素的选择，并成功阐明了基于硼硅酸盐的有机无机杂交玻璃的无溶剂合成和反应过程。所获得的材料具有极高的防水性。还发现，各种金属烷氧化物的添加进一步提高了防水性。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

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专利数量（0）

Analysis of Electrochemical Characteristics of Organic-Inorganic Hybrid Tit anophosphite Membranes

有机-无机杂化阳极亚磷酸钛膜的电化学特性分析

DOI：
10.1149/05822.0045ecst
发表时间：
2014
期刊：
ECS Transactions
影响因子：
0
作者：
Ueda Y ; Tokuda Y ; Nagai H ; Masai H ; Yoko T
通讯作者：
Ueda Y ; Tokuda Y ; Nagai H ; Masai H ; Yoko T

有機-無機ハイブリッドマイクロ・ロールを用いたバイオセンシング材料の創製

使用有机-无机混合微卷创建生物传感材料

DOI：
发表时间：
2012
期刊：
影响因子：
0
作者：
Ueda Y ; Tokuda Y ; Nagai H ; Masai H ; Yoko T;内海新大・徳田陽明・正井博和・横尾俊信;内海新大・徳田陽明・正井博和・横尾俊信;小川禎宏・徳田陽明・森田順平・正井博和・横尾俊信;畑山靖明・徳田陽明・正井博和・横尾俊信・C. Figus・T. Kichob・P. Innocenzi・高橋雅英
通讯作者：
畑山靖明・徳田陽明・正井博和・横尾俊信・C. Figus・T. Kichob・P. Innocenzi・高橋雅英

混合アルカリケイ酸塩ガラス中のアルカリイオンの構造解析

混合碱金属硅酸盐玻璃中碱离子的结构分析

DOI：
发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
0
作者：
Ueda Y ; Tokuda Y ; Nagai H ; Masai H ; Yoko T;内海新大・徳田陽明・正井博和・横尾俊信;内海新大・徳田陽明・正井博和・横尾俊信
通讯作者：
内海新大・徳田陽明・正井博和・横尾俊信

ゾル-ゲル法により作製した有機-無機ハイブリッド薄膜のタンパク質吸着特性と表面加工

溶胶-凝胶法制备有机-无机杂化薄膜的蛋白质吸附性能及表面处理

DOI：
发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
0
作者：
Ueda Y ; Tokuda Y ; Nagai H ; Masai H ; Yoko T;内海新大・徳田陽明・正井博和・横尾俊信;内海新大・徳田陽明・正井博和・横尾俊信;小川禎宏・徳田陽明・森田順平・正井博和・横尾俊信
通讯作者：
小川禎宏・徳田陽明・森田順平・正井博和・横尾俊信

チタノホウケイ酸塩系有機無機ハイブリッドガラスの無溶媒合成

无溶剂合成钛硼硅酸盐基有机-无机杂化玻璃