トップページ研究室紹介(基礎医学領域)先端応用医学(協力) 分子診断ナノ工学

先端応用医学(協力)

分子診断ナノ工学

研究室概要

 当研究室は、ナノテクノロジーをバイオサイエンス、バイオテクノロジー、バイオメディカル分野に展開するためのナノバイオデバイス創製とバイオ・医療応用の研究(Fig. 1)を、内閣府最先端研究開発支援プログラム(Fig. 2)、愛知県知の拠点重点研究プロジェクト(Fig.3 )などの支援により進めている。
 ナノテクノロジーを駆使した新たなバイオデバイスの開発が、医療の世界に大きな変革をもたらそうとしている。半導体微細加工技術に基づいたナノバイオデバイスの出現により、これまでの治療に基づく医療から予防医療への転換、がん転移などの細胞レベルでの手術中診断、再生治療における幹細胞の体内イメージング、がん診断・治療融合技術開発など医療研究に大きな変革をもたらしてきている。当研究室では、ナノピラー(Fig. 4)、ナノボール(Fig.5)、マイクロデバイス(Fig. 6)、イムノピラーなどによる遺伝子・バイオマーカーの迅速・高感度検出、疾患診断応用(Fig. 7)、マイクロ流体と光圧力制御によるがん細胞・がん幹細胞の単一細胞操作・検出、バイオイメージング用量子ドット開発(Fig. 8)、量子ドットによるがん細胞・がん幹細胞イメージング(Fig. 9)、量子ドットによるsiRNAスクリーニング(Fig. 10)、量子ドットによる白血病関連タンパク質の超高感度検出(Fig. 11)、再生医療を目指した幹細胞の量子ドットin vivoイメージング(Figs. 12,13)、マイクロアレイによる糖尿病マーカ探索(Fig. 14)、ナノデバイスによる1分子ゲノムのエピジエネテック解析、イムノピラーデバイスによる疾患のユビキタス診断、単一量子ドットの生細胞内1分子トラフィッキング計測などについて研究を行っており、ナノバイオデバイスの基礎から実用化に向けた研究を進めている。
詳細は、以下のホームページをご参照ください。

Fig1
Fig2
Fig3
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Fig14

工学研究科研究室ホームページ

最先端研究開発支援プログラムホームページ

研究実績

2010年6月現在、原著論文、著書、総説等が646件、国際・国内学会等での基調講演・招待講演が593件、特許60件が実績であり、これらの成果は、新聞・テレビ等で235回報道されている。

最近の主要な論文を以下に示す。

M. Tabuchi, M. Ueda, N. Kaji, Y. Yamasaki, Y. Nagasaki, K. Yoshikawa, K. Kataoka, and Y. Baba
Nanospheres for DNA Separation Chips
Nature Biotech., 2004, 22(3), 337-340.


N. Kaji, Y. Tezuka, Y. Takamura, M. Ueda, T. Nishimoto, H. Nakanishi, Y. Horiike, and Y. Baba
Fast Separation of Long DNA Molecules by Quartz Nanopillar Chip under Direct Current Electric Field
Anal. Chem., 2004, 76 (1), 15-22.


Rumiana Bakalova, Zhivko Zhelev, Hideki Ohba, Mitsuru Ishikawa, Yoshinobu Baba
Quantum dots as photosensitizers?
Nature Biotech., 2004, 22 (11), 1360-1361


Bakalova, R., Zhelev, Z., Ohba, H., Baba, Y.
Quantum dot-conjugated hybridization probes for preliminary screening of siRNA sequences.
J. Am. Chem. Soc., 2005, 127, 11328-11335.


Rajan Jose, Nurbosyn U. Zhanpeisov, Hiroshi Fukumura, Yoshinobu Baba, Mitsuru Ishikawa
Structure-Property correlation of CdSe quantum dots using experimental results and first-principle calculations
J. Am. Chem. Soc., 2006, 128, 629-636.


M. Reza Mohamadi, N. Kaji, M. Tokeshi, and Y. Baba
Online preconcentration by transient isotachophoresis in linear polymer on poly(methylmethacrylate) microchip for HSA immunoassay
Anal. Chem., 2007, 79, 3667-3672.


N. Kaji, M. Tokeshi, Y. Baba
Single Molecule Measurements with a Single Quantum Dot
Chemical Record, 2007, 7, 295-304.


Ken Hirano, Hideya Nagata, Tomomi Ishido, Yoshio Tanaka, Yoshinobu Baba, and Mitsuru Ishikawa
Sizing of Single Globular DNA Molecules by Using a Circular Acceleration Technique with Laser Trapping
Anal. Chem., 2008, 80, 5197-5202.


T. Tachi, N. Kaji, M. Tokeshi, Y. Baba
Simultaneous separation, metering and dilution of plasma from human whole blood in a microfluidic system
Anal. Chem., 2009, 81(8), 3194-3198.


Park, Yeon-Su; Dmytruk, Andriy; Dmitruk, Igor; Kasuya, Atsuo; Takeda, Motohiro; Ohuchi, Noriaki; Okamoto, Yukihiro; Kaji, Noritada; Tokeshi, Manabu; Baba, Yoshinobu
Size-selective Growth and Stabilization of Small CdSe Nanoparticles in Aqueous Solution
ACS Nano, 2010, 4(1), 121-128..


Hiroshi Yukawa, Yukimasa Kagami, Masaki Watanabe, Yoshitaka Miyamoto,  Noritada Kaji, Yukihiro Okamoto, Manabu Tokeshi, Hirofumi Noguchi, Yoshinobu Baba, Nobuyuki Hamajima, Shuji Hayashi
Quantum dots labeling using octa-arginine peptides for imaging of adipose tissue-derived stem cells
Biomaterials, 2010, 31, 4094


Noritada Kaji1, Yukihiro Okamoto, Manabu Tokeshi, and Yoshinobu Baba
Nanopillar, nanoball, and nanofibers for highly efficient analysis of biomolecules
Chem. Soc. Rev., 2010, 39, 948 - 956

大学院入学案内

ナノバイオデバイス、ナノ分子診断、ゲノム創薬・ゲノム医療、1分子解析、単一細胞解析、ナノテクノロジー、再生医療用ナノ材料、量子ドットバイオイメージングなどの研究に興味のある学生を募集します。特に、博士後期課程に入学・進学を希望する方を募集します。希望される方は、研究室ホームページ(http://www.apchem.nagoya-u.ac.jp/III-2/baba-ken/index.html)をご覧ください。また、入試の詳細は、化学・生物工学専攻応用化学分野あるいは名古屋大学大学院工学研究科のホームページをご覧下さい。

教員

構成員名/英名表記 役職 所属
馬場 嘉信/BABA, Yoshinobu
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教授分子診断ナノ工学
渡慶次 学/TOKESHI, Manabu
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准教授 分子診断ナノ工学
加地 範匡/KAJI, Noritada
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特任講師分子診断ナノ工学
岡本 行広
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特任講師分子診断ナノ工学

研究分野紹介

本研究室では、ナノテクノロジーが盛んになる数年前から、科学技術振興機構CRESTやNEDOの国家プロジェクトを推進し、ナノテクノロジーとバイオテクノロジーの融合分野の研究を開拓してきた。さらに、ナノバイオ研究の分野は拡大しており、世界的には、特に医療分野への展開が進みつつある。本研究室は、世界に先駆けて、多くのナノバイオデバイスを研究開発してきている。

研究キーワード

ナノバイオデバイス、イメージング、分子診断、再生医療