Fundamental study on bioelectronic chip for diagnosis of pathologic conditions based on specific and ultrahighly sensitive detection of prion-like protein

基于特异性超灵敏检测朊病毒样蛋白的生物电子芯片病理诊断基础研究

基本信息

批准号：
20H00663
负责人：
野田実
金额：
$ 28.79万
依托单位：
Kyoto Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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

令和３年度はⅠ．センサ検出能力の生化学的側面として以下、検出分子技術手法が具体的進展した。１．aSyn凝集体の検出ではsandwich ELISA法にてpg/mlオーダーの検出系を確立し、髄液・血清においても交雑物質の影響を受けず標準物質と同様の感度を確認した。RT-QUICでも1pg/ml以下の標準物質の検出が可能とし、ELISAと組合せ脳homogenateからパーキンソン病、多系統萎縮症特異的なaSyn凝集体の検出を確認した。２．①脂質種を最適化、②機能性分子による脂質膜修飾添加双方として、相分離性脂質混合系や糖鎖脂質の混合系がaSynのモデル系としてのAβに対する検出感度を増強しこの脂質組成をaSynモノマーに応用した結果、aSyn凝集体形成過程への大きな干渉を確認できた。Ⅱ．集積アレイセンサ化では各要素技術が順調に進展した。１．マイクロ流路構造では、新規マイクロ溶液供給システムを構築し、測定溶液供給時におけるカンチレバーセンサの基本検出動作を確認し、出力ノイズ・変動は従来単体液滴保持構造センサでの測定前変動と同等だった。２．①カンチレバーセンサでは、1)ピエゾ抵抗検出部応力集中：1桁弱の感度向上、2)溶液中塩濃度の最適化：約５倍の感度向上、3)PD患者血清測定にて1),2)による数倍の識別性向上を確認した。QCMで上記検証を行いPD患者、非患者、健常者を含めサンプル数約５での再現性、十分な識別性を確認した。②IS-FETでは、ゲート検出部に特化したMOSダイオード自体のアレイ化使用を検討した。③LSPRを含めてⅢ．アレイセンサ信号情報処理ではデータ収集性を最優先しており、吸収スペクトルの二次元分布を手動走査測定可能なパイロットシステムを構築してLSPR吸光度測定に成功し、LSPRチップへの適用性を確認した。

FY2021是I。以下是检测分子技术技术作为传感器检测能力的生化方面的具体进步。 1。为了检测ASYN聚集体，使用三明治ELISA方法建立了PG/ML顺序的检测系统，并且在脑脊液和血清中证实了与标准物质相似的灵敏度，而不会受到交叉替补的影响。 RT-Quic还允许检测到低于1 pg/mL的标准物质，并检测了特定于帕金森氏病的ASYN聚集体，并且从ELISA证实了ELISA与脑匀浆相结合的多个系统萎缩。 2. As both 1) optimizing lipid species and 2) adding lipid membrane modification by functional molecules, phase-separated lipid mixing and glycosylated lipid mixing enhanced detection sensitivity to Aβ as a model system for aSyn, and as a result of applying this lipid composition to aSyn monomer, major interference with the aSyn aggregate formation process was confirmed. ii。在集成阵列传感器的形成中，各种元素技术已经稳步发展。 1。使用微流通道结构，构建了一个新的微解决供应系统，并确认了测量解决方案供应期间悬臂传感器的基本检测操作，并且输出噪声和波动与传统预衡量前衡量的波动相同。 2。1）悬臂传感器表明，1）压电检测部分中的应力浓度：在一个数量级以下的灵敏度提高，2）溶液中盐浓度的优化：敏感性提高了约5次，3）血清测量PD患者确认识别率更高几倍，而2）则达到1）和2）。使用QCM进行上述验证，以确认大约5个样本，包括PD患者，非患者和健康个体，以确认可重复性和足够的歧视。 ②在fet中，我们考虑使用了一系列MOS二极管，该数组专门用于栅极检测部分。包括LSPR在内的III。数据采集是阵列传感器信号信息处理中的首要任务，并且能够手动扫描和测量吸收光谱的二维分布的试点系统被构建以成功测量LSPR吸光度，从而确保其适用于LSPR芯片。

项目成果

期刊论文数量（47）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Mitochondrial dysfunction in a mouse model of prodromal Parkinson’s disease: A metabolomic analysis

前驱帕金森病小鼠模型的线粒体功能障碍：代谢组学分析

DOI：
10.1016/j.neulet.2021.136267
发表时间：
2021
期刊：
Neuroscience Letters
影响因子：
2.5
作者：
Ikuno Masashi;Yamakado Hodaka;Amano Ikuko;Hatanaka Yusuke;Uemura Norihito;Matsuzawa Shu-ichi;Takahashi Ryosuke
通讯作者：
Takahashi Ryosuke

A Novel Detection Method of Biomarker Molecule of α-Synuclein for Parkinson Disease by Liposome-Immobilized Cantilever Biosensor Using Self-Templating Phenomena of Prionoid Protein

利用朊病毒蛋白自模板现象的脂质体固定悬臂生物传感器检测帕金森病α-突触核蛋白生物标志分子的新方法