尿中蛋白質・細胞の分光電気化学的検出を用いた使い捨て型バイオセンサの開発

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本研究では，尿中バイオマーカーの候補として，泡立ちが無いような微量の蛋白質の混入や，赤色として肉眼では認識できない潜血である赤血球等の細胞と，感染症等による細胞の混入を，新たに分光電気化学的検出手法を構築し，1次スクリーニングとしての早期発見や2次スクリーニングとしての経過観察等の定量が可能なPOCT(point-of-care testing)を目指す。当該年度はPOCTの反応原理と計測原理の構築に向けた基礎的検討を中心に，以下の項目について実験的検証を行った。①今回も，新製品である超小型のポテンショスタットを導入でき，特に反応時間の短縮化に向けた検討を実施した。まず，従来使用していたポテンショスタットと同様なホルマザンの酸化ピーク電位がボルタンメトリで確認でき，アルブミン濃度に依存した酸化応答電流もアンペロメトリで検出できた。続いて，反応溶液に新たに界面活性剤を混合し，従来と同様な応答電流が得られるかを測定したところ，さらに1種類の界面活性でこれまでの30分の反応時間よりも短縮の可能性を有する実験結果が得られた。②また，電極材料であるペンシルグラファイトについて，直径が太いのものを用いることでこれまでの電極表面積よりも増大させた。また，硬度により応答電流の増加が見られるかも引き続き検討している。③さらに，多検体の計測を短時間で可能にするためにペンシルグラファイトを簡便に装着できる治具を3Dプリンタにより試作した。反応溶液を混合するマイクロプレートのウェル内にペンシルグラファイトを浸漬させる装着の手技が，簡便，迅速に実施できた。④今回は特に，使い捨て型電極の構造および製作条件の一定化を目指し，ペンシルグラファイトを平面配列とする治具も試作した。