ウイルスの高感度検出のための糖鎖固定化ポリマー粒子の合成

ウイルス感染症の流行を抑制するためには、体内のウイルス量が少ない感染初期段階において、ウイルスを高感度に検出するための濃縮技術が求められている。迅速かつ簡便なウイルス濃縮法として、外部磁場に応答する磁性粒子の利用が挙げられる。R4年度は、磁性粒子として磁気特性に優れ、合成が簡便なFe3O4粒子を用い、その表面にウイルスを特異的に認識する糖鎖を固定化する手法を検討した。ここで、Fe3O4粒子表面に糖鎖を固定化する足場としては、疎水性ポリマーであるポリメタクリル酸メチル（PMMA）からなるシェルを選択し、疎水基が結合した糖鎖分子とPMMAシェル間の疎水性相互作用による固定化を狙った。はじめに、単糖であるグルコースに疎水基が結合した構造をもつn-オクチル-β-D-グルコピラノシドを重合過程に添加することで、PMMAシェル成長と共に疎水基部分がPMMA内部へ自発的に埋め込まれる形でのグルコース固定化を企図した。さらに、ヒト型インフルエンザウイルスおよびSARS-CoV-2を特異的に認識するα-2,6結合型シアロ糖鎖を含む疎水化ポリペプチドを、PMMAシェル形成後のFe3O4粒子と水溶媒中で混合することで、粒子表面へのシアロ糖鎖の固定化を試みた。生成粒子表面へのグルコースおよびシアロ糖鎖の固定化は、それぞれの糖に特異吸着するタンパク質（レクチン）を用いて行った。さらに、粒子が磁石で回収される様子を追跡できるようにするため、PMMAシェルに蛍光色素を内包することも検討した。

ウイルス感染症の流行を抑制するためには、体内のウイルス量が少ない感染初期段階において、ウイルスを高感度に検出するための濃縮技術が求められている。迅速かつ簡便なウイルス濃縮法として、外部磁場に応答する磁性粒子の利用が挙げられる。R4年度は、磁性粒子として磁気特性に優れ、合成が簡便なFe3O4粒子を用い、その表面にウイルスを特異的に認識する糖鎖を固定化する手法を検討した。ここで、Fe3O4粒子表面に糖鎖を固定化する足場としては、疎水性ポリマーであるポリメタクリル酸メチル（PMMA）からなるシェルを選択し、疎水基が結合した糖鎖分子とPMMAシェル間の疎水性相互作用による固定化を狙った。はじめに、単糖であるグルコースに疎水基が結合した構造をもつn-オクチル-β-D-グルコピラノシドを重合過程に添加することで、PMMAシェル成長と共に疎水基部分がPMMA内部へ自発的に埋め込まれる形でのグルコース固定化を企図した。さらに、ヒト型インフルエンザウイルスおよびSARS-CoV-2を特異的に認識するα-2,6結合型シアロ糖鎖を含む疎水化ポリペプチドを、PMMAシェル形成後のFe3O4粒子と水溶媒中で混合することで、粒子表面へのシアロ糖鎖の固定化を試みた。生成粒子表面へのグルコースおよびシアロ糖鎖の固定化は、それぞれの糖に特異吸着するタンパク質（レクチン）を用いて行った。さらに、粒子が磁石で回収される様子を追跡できるようにするため、PMMAシェルに蛍光色素を内包することも検討した。