TX テクノロジー・ショーケース in つくば 2010 その他（ナノバイオテクノロジー） P-113 ダイヤモンドを用いた電気化学的ＤＮＡセンサー ■ 将来展望ダイヤモンドセンサーが非常に安定であることが実証されました。これは、医療や食品検査などの幅広い分野での恒常的な使用が可能であることを意味します。今後、ナノ剣山構造とセンサーの微小化技術の組み合代表発表者 �� つ� �� 所 (独) 産業技術総合研究所ダイヤモンド研究センター属問合せ先 Fe(CN)63-/4- 検出 2��DNA 1��DNA 図１電気化学的ＤＮＡセンサーの検出原理図２１０ｎｍ間隔で並ぶダイヤモンド・ナノ剣山構造 1.0 ダイヤモンド電� 0.8 0.6 �電� 0.4 0.2 0 10-12 10-11 10-10 10-9 10-8 10-7 10-6 10-5 �ー��DNA�度（�） Iss DNA (μA) 電��（uＡ） ■ 研究成果図1に示した検出原理を分子レベルで具現化するために、10nm間隔で並ぶダイヤモンド・ナノ剣山構造の作成方法を新たに開発しました（図2）。この大きさは、通常の微細加工技術では作製が非常に困難な領域です。導電性のボロンドープダイヤモンド電極上に作製したナノ剣山型ＤＮＡセンサーにより、金などの従来センサーよりも1000倍の高感度化に成功しました（図3）。また、30回以上のDNA検出の繰り返し実験において、非常に安定したシグナルが得られることを実証しました。さらに、ナノ剣山の1本1本にそれぞれ1分子のDNAを固定できることが明らかとなりました。これにより、DNAセンサーの感度（検出したいDNAの数）が、ナノ剣山構造の作成時に決めることができるようになります。わせにより、さらに高感度なDNAセンサーの開発を行います。具体的には100～1000個程度のDNAを簡便に検出できる技術の開発を目指します。また、今回開発した微細加工技術は、様々な大きさのナノ剣山が作製可能であるため、特定の疾病や微生物などへ適用するために、ＲＮＡや抗体、酵素などの検出が可能な高感度センサーの開発が期待されます。 ��化��た電�� ■ はじめにダイヤモンドは化学的な安定性が優れていると共に、生体適合性や表面修飾性、電気化学的に特異な性質を有していることから、バイオ・医療分野への応用が期待されている材料です。また、近年の新型ウイルスの流行や、食品の安全性問題などから、安全・安心な社会を実現するための非常に高感度なバイオセンサーの開発が求められています。産総研ダイヤモンド研究センターでは、微細加工技術と表面修飾技術を駆使して、電気化学的検出を行う高感度なダイヤモンドバイオセンサーの研究開発に取り組んでいます（図1）。 101 CV 100 10-1 0 DPV 5 10 15 20 25 30 Hybridization/denaturation Cycles ＤＮＡ検出の��（�）図３ナノ剣山型ＤＮＡセンサーの検出感度（左）とシグナル安定性（右） ■ キーワード： (1) ダイヤモンド電極 (2) DNA センサー (3) ナノ加工〒305-8568 茨城県つくば市梅園 1-1-1 中央第 2 2-13 棟 4 階 TEL: 029-861-5080(ex.55102), FAX: 029-861-2771 hiroshi.uetsuka@aist.go.jp −115−