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METHOD FOR IMMOBILIZING BIOMOLECULES HAVING MOLECULE IDENTIFICATION FUNCTION TO CONDUCTIVE CARBON MATERIAL meetings

Patent code P160012939
File No. FU597
Posted date Apr 19, 2016
Application number P2014-247849
Publication number P2016-106581A
Patent number P6516248
Date of filing Dec 8, 2014
Date of publication of application Jun 20, 2016
Date of registration Apr 26, 2019
Inventor
  • (In Japanese)坂元 博昭
  • (In Japanese)末 信一朗
  • (In Japanese)里村 武範
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人福井大学
Title METHOD FOR IMMOBILIZING BIOMOLECULES HAVING MOLECULE IDENTIFICATION FUNCTION TO CONDUCTIVE CARBON MATERIAL meetings
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide method for immobilizing biomolecules in which a high-performance composite element can be obtained by immobilizing biomolecules having a molecule identification function to a conductive carbon material such that the biomolecules have predetermined orientation.
SOLUTION: In the present invention, a pyrene derivative is adhered on the surface of a conductive carbon material to prepare dispersion in which the conductive carbon material is dispersed, ligands are allowed to bond in the dispersion to a pyrene derivative adhered on the conductive carbon material to create a metal complex carrying metal ions on the ligands, biomolecules to which histidine residue is added is input into the dispersion to make histidine residue bond to metal ions, and biomolecules are immobilized so as to have predetermined orientation on the surface of the conductive carbon material.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

バイオテクノロジーの進展に伴って、バイオセンサやバイオ電池等の電気化学技術と関連する技術分野の研究が進められてきている。こうした技術分野では、生体反応を電気信号に変換するために、電極等の導電性材料と分子識別機能を有する生体分子とを電気的に接続させたバイオデバイス等の複合素子の開発が進められて、様々な複合素子が提案されている。

導電性材料としては、化学的に安定な金や白金等の貴金属材料が用いられてきたが、カーボンナノチューブ、フラーレン、グラファイト等のグラフェン材料が注目されている。特に、カーボンナノチューブ(以下「CNT」と略称する)は直径10nm~100nmの円筒状の構造を有しており、比表面積がきわめて大きく高い電気伝導性を示すことが知られている。

こうしたCNTの利点に着目してCNTを用いた複合素子が提案されている。例えば、特許文献1では、親水性基-スペーサーアーム-脂質単位からなる化学試薬の物理的吸着により官能基化されたCNTを用いた生物学的マクロ分子の固定化方法が記載されている。特許文献2では、電荷を担持している基がCNTの表面に共有結合しており、電荷を担持している基を介して荷電分子が静電的に結合している複合体が記載されている。また、非特許文献1では、DNAセンサにおけるSWCNT(single-walled carbon nanotube)の電気的な検知性能に対して、DNAを固定化する結合分子であるピレン分子が与える影響について報告されている。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、カーボンナノチューブ等の導電性炭素材料に、酵素、抗体等の分子識別機能を有する生体分子を固定化する方法に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
疎水性を示す導電性炭素材料の表面に親水性の官能基を有するピレン誘導体を付着させて当該導電性炭素材料が分散した分散液を調製する分散処理工程と、前記分散液中において前記導電性炭素材料に付着した前記ピレン誘導体に対して配位子を結合させて当該配位子に金属イオンを担持する金属錯体を生成する担持処理工程と、ヒスチジン残基が付加された分子識別機能を有する生体分子を前記分散液中に投入して当該ヒスチジン残基を前記金属イオンと結合させて前記導電性炭素材料の表面において当該生体分子を所定の配向性を有するように固定化する固定化処理工程とを備えている生体分子の固定化方法。

【請求項2】
 
前記導電性炭素材料は、カーボンナノチューブである請求項1に記載の生体分子の固定化方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2014247849thum.jpg
State of application right Registered
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