刺激応答性磁気ハイドロゲルの動的磁化計測によるバイオセンシング
【研究キーワード】
バイオセンシング / ハイドロゲル / 刺激応答性高分子 / 磁性ナノ粒子 / 交流磁化計測 / 磁気微粒子 / 磁化計測
【研究成果の概要】
磁気計測による新規の化学・生化学センサの開発のために、磁性ナノ粒子を刺激応答性ハイドロゲルに内包した磁気ハイドロゲルをバイオセンシングのラベルとして創製した。磁性ナノ粒子の分散・凝集状態を制御するために、磁性ナノ粒子がpH等の化学的刺激に応答するハイドロゲル中に適切な配置で分散し、かつゲル中で物理的な回転・振動をすることができる、構造制御された磁気ハイドロゲルラベルである。pH応答性ゲルの膨潤特性の変化に伴い、磁性ナノ粒子の流体力学的振舞（物理的な運動）の変化を交流磁化計測により検出した。さらに、この磁気ハイドロゲルを用いて、交流磁化特性の計測によってアンモニアガスを検出することに成功した。
【研究の社会的意義】
生体から取り出した体液やガスなどを計測することで、健康や疾患の状態を評価する技術は予防医学や迅速な診断のために不可欠の医療技術であり、本研究はそれを実現するのに遠隔操作も可能な磁気技術を活用し、簡便かつ高精度のセンシング技術に資するものである。そのための材料開発において、化学的な操作によって磁性材料の特性を変化させる、つまり磁気学と化学・生化学を融合するという新しい視点を導入し、その成果として皮膚ガスの成分でもあるアンモニアガスを磁気ハイドロゲルと磁気センサを使って計測し、健康や医療の診断に資するデータを提供しうる可能性があることを実験的に示すことに成功した。
【研究代表者】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【配分額】17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)