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ナノポア計測に基づく薬剤分析技術の確立

基于纳米孔测量的药物分析技术的建立

基本信息

批准号：
20K06984
负责人：
佐藤勝彦
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Tohoku Medical and Pharmaceutical University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

先端径がナノメートルサイズのナノポアピペットに種々の化学修飾を行い、イオン電流変化を指標とした医薬品センシングシステムを確立することを目的に研究を行った。イオン電流を指標とする計測は、ピペット先端の電荷状態および物理的変化を鋭敏にとらえ電気化学信号に変換することができる。生体試料中のTDM対象薬剤をELISAやLC-MSを用いることなく、リアルタイムで高感度に定量可能とする。本年度は下記について研究を行った。分子認識機構として、フェニルボロン（PBA）酸誘導体をバンコマイシン（VCM）のナノポア計測に応用することを検討した。ナノポアピペットに金皮膜を被覆し、PBAをSAM結合により固定化し、VCMのナノポア計測を行った。その結果、0.01-1 mMの範囲においてVCM濃度依存的なイオン電流応答が見られ、イオン電流計測に成功した。ジオール構造を有する医薬品は多種存在する。この方法を応用することによりVCMだけでなく重大な副作用が懸念される薬剤の簡便で迅速なその場定量が可能となると考えられる。また、合成高分子をナノポア先端に修飾することでナノメートルサイズのpHセンサーを作製し、この高分子膜表面に酵素反応を組み合わせることで、酵素反応に由来するpH変化から基質濃度を測定することを検討した。前年度の研究結果では酵素の固定化方法は、糖鎖-レクチン結合を利用したLbL法による修飾が最も有効であった。しかし、実際にナノポア表面に酵素修飾しイオン電流計測を試みた結果、再現性に乏しく、ナノポア微小空間へのこのような修飾操作が困難であることが分かった。現在は、電解重合法による酵素の固定化を検討している。

The aim of this study is to establish a new method for the determination of chemical modification, current transformation and index of chemical modification. The measurement of the current index and the change of the electrical and chemical signals at the beginning of the physical process TDM counterparts in biological samples can be quantified by ELISA and LC-MS. This year, we will record the next research project. Molecular recognition mechanism and molecular biology (PBA) are discussed. The gold coating, PBA SAM binding, immobilization and VCM measurement were carried out. The results showed that the current measurement was successful in the range of 0.01-1 mM depending on the concentration of VCM. There are many kinds of medical products in the world. The method is simple, rapid, and easy to use. For example, if a polymer is synthesized, the pH value of the polymer is determined. If a polymer is synthesized, the pH value of the polymer is determined. The results of the previous year's study showed that the enzyme immobilization method was the most effective one by using the LbL method. The surface enzyme modification is difficult to achieve in practice, and the current measurement is difficult to achieve in terms of reproducibility. Now, the immobilization of enzymes by electrolytic recombination method is discussed.

项目成果

期刊论文数量（9）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Electropolymerization of Azure A and pH Sensing Using Poly(azure A)-modified Electrodes

DOI：
10.2116/analsci.20p341
发表时间：
2020-10
期刊：
Analytical Sciences
影响因子：
1.6
作者：
K. Sugiyama;Kazuhiro Watanabe;Sachiko Komatsu;Kentaro Yoshida;Tetsuya Ono;T. Fujimura;Yoshitomo Kashiwagi;Katsuhiko Sato
通讯作者：
K. Sugiyama;Kazuhiro Watanabe;Sachiko Komatsu;Kentaro Yoshida;Tetsuya Ono;T. Fujimura;Yoshitomo Kashiwagi;Katsuhiko Sato

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