電界撹拌技術による感染症検査へ適応可能な迅速酵素結合免疫吸着システムの構築

利用电场搅拌技术构建适用于传染病检测的快速酶联免疫吸附系统

• 批准号: 21K03845
• 负责人: 中村 竜太
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Akita Industrial Technology Center
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K03845/
• 关键词: 電界撹拌技術; 電界; 撹拌; 酵素結合免疫吸着測定法; 抗体検査; ELISA; 抗原抗体反応; 酵素反応

本年度は、機序が酵素反応である発色工程に電界撹拌を導入した新たなプロトコールを検討と最適な電界撹拌条件の検討を行った。まずは、ELISA法の発色工程のIn-situ観察を行った。ITO透明電極膜付きガラスを用い、上からと横から2台のカメラで発色の様子を動画で撮影し、解析した。その結果、発色工程中に電界撹拌を行うことによって、液滴において青色発色の均一化を上部カメラによる観察で確認できた。次に、機序が酵素反応である発色工程に電界撹拌を導入した迅速ELISA実験を行った。検討した4種類のプロトコールは①全て静置、②発色工程のみ電界撹拌、③抗原抗体反応を電界撹拌、発色は静置、④全て電界撹拌の4種である。結果として、発色工程でも電界撹拌を行うことにより、発色工程の迅速化と高い発色（吸光度）を得ることが確認でき、吸光度は最大約2.6倍に向上することがわかった。さらに、ハイスピードカメラを用いた電界撹拌挙動の観察・解析による最適印加周波数検討を行った。液量を8μL、15μL、30μLの3種類、3Hzから99Hzまで3Hzごとに観察し、撮影した画像から液面挙動速度を算出した。結果として、それぞれの液量において挙動のピークが観察された。液量が大きくなれば、最大液面挙動ピークが得られる周波数が低い方向へシフトしていることがわかった。そして、観察から得たれた液面挙動速度の上下のピークにおいて、それぞれELISA実験を行なった。結果として、液滴挙動とELISAの吸光度の相関は見られなかった。液滴の挙動と、液滴中の抗体の実際の挙動は異なっており、それぞれの分子量における最適な印加周波数があるのではないかと考えられる。ただ、いずれの撹拌挙動でも静置法と比較して吸光度は向上し、特に激しい挙動を示す撹拌状態では、吸光度が約2倍程度に向上することが確認できた。

This year, the enzyme reaction process was introduced into the development process, and the optimum conditions for the electric field stirring were discussed. In-situ detection of color development engineering by ELISA method. ITO transparent electrode film is used in the middle, top and bottom of the film. The results of the development project, the electric field stirring, the liquid droplet development, the homogenization, the upper part of the development, the inspection, the confirmation. In addition, the enzyme reaction mechanism is introduced into the enzyme reaction system, and the enzyme reaction mechanism is introduced into the enzyme reaction system. 4 kinds of reaction conditions: ① complete standing; ② electric field stirring for color development; ③ electric field stirring for antigen antibody reaction; static development; ④ electric field stirring. The results showed that the color development project was accelerated and the color development (absorbance) was confirmed. The absorbance was 2.6 times higher than that of the previous project. In this paper, we discuss the optimal cycle number of the electric field stirring system. The liquid volume is 8μL, 15μL, 30μL, 3Hz, 99Hz, 3Hz, and the liquid surface movement speed is calculated. As a result, the amount of liquid in the sample was reduced to 100%. The liquid volume is large, the maximum liquid level is high, the number of cycles is low, the direction is high, and the liquid level is high. In addition, it is necessary to observe the liquid level fluctuation speed and the liquid level fluctuation speed. Results: The correlation between absorbance and liquid drop ELISA was observed. The movement of the droplet and the movement of the antibody in the droplet are different from each other. The molecular weight of the droplet is different from that of the antibody. The optimal frequency of the droplet is different from that of the antibody. The absorbance of the stirred mixture is higher than that of the stirred mixture. The absorbance of the stirred mixture is higher than that of the stirred mixture.

项目成果

撹拌技術とスケールアップ、シミュレーションの活用

搅拌技术的利用、放大和模拟

• 发表时间: 2021
• 作者: 大久保 義真;中村 竜太;久住 孝幸;赤上 陽一;中村竜太他 79名
• 通讯作者: 中村竜太他 79名

地域の産業・学術を担う研究組織の紹介

负责当地产业界和学术界的研究机构介绍

• DOI: 10.57534/cicommun.48.1_2
• 发表时间: 2023
• 期刊: Colloid & Interface Communications
• 作者: 中村竜太;大久保義真;久住孝幸
• 通讯作者: 久住孝幸

電界撹拌技術による感染症検査へ適応可能な迅速酵素免疫測定法の開発

利用电场搅拌技术开发适用于传染病检测的快速酶免疫分析方法

• 发表时间: 2022
• 作者: 中村 竜太;大久保 義真;久住 孝幸;赤上陽一
• 通讯作者: 赤上陽一

電界撹拌技術を適用した自動迅速免疫染色法の開発（第二報） ヒト培養細胞における自動洗浄系の検討

应用电场搅拌技术的自动快速免疫染色方法的开发（第二报告）培养人体细胞自动清洗系统的研究

• 发表时间: 2021
• 作者: 大久保 義真;中村 竜太;久住 孝幸;赤上 陽一
• 通讯作者: 赤上 陽一