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微細孔を利用した高感度なゲート型バイオセンサの開発と応用

高灵敏微孔门控生物传感器的研制及应用

基本信息

批准号：
19J14006
负责人：
奥山浩人
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、多孔質膜が有するサブミクロンスケールの微細孔に注目した、高感度かつ迅速なバイオセンサーの開発を目的とする。膜細孔内における高密度なレセプター導入に加え、細孔中への検体の積極的な透過を利用することによって、従来よりも感度、迅速性の点で優れたバイオセンサーの開発を目指した。昨年度は、過去に用いてきたアビジン-ビオチン相互作用を利用したセンシング法に加え、抗原-抗体系による認識へと応用展開することに成功した。ウシ血清アルブミン(BSA)をモデル抗原として行った検出試験では、従来の酵素結合免疫吸着法(ELISA法)の1/6の時間にもかかわらず、同等以上のシグナル特性を発現させることができた。本年度は、この膜型センシングシステムのさらなる応用に向けて、実用的なバイオマーカーの検出を目指した。標的分子として、炎症マーカーとして知られるインターロイキン6を選択し、サンドイッチ型のイムノアッセイを検証した。膜型センサーの作製では、活性エステル法を用いた手法ではなく、銅フリーClick反応を利用することで、高効率に抗体を細孔内に固定することができた。化学工学モデル計算に基づき、二次抗体溶液の透過時間及び濃度の改善を行うことによって、数十分の検出時間にも関わらず、感度をpg/mlスケールまで向上させることに成功した。さらに、DNAアプタマーを検出に利用するための諸検討も行われた。本検討は電気化学インピーダンス分光法を主に用いて行われ、細孔内にアプタマーを固定する際、シグナルを増幅するための適切なアプタマー密度が存在することが示唆された。以上より、本研究では提案する膜型バイオセンサーの実用への展開に向けた実践的検討が行われ、今後本システムを在宅やベッドサイドなどで用いるための重要な知見が得られた。

The purpose of this study is to develop porous films with high sensitivity and rapid pore size. The high density of the film inside the pores increases the positive transmission of the film inside the pores, and the sensitivity and rapidity of the film inside the pores increase the development of the film. In the past year, the use of antigen-antibody interaction has been successful in the development of antigen-antibody systems The serum albumin (BSA) was detected by ELISA at 1/6 of the time. This year, the film type of the film is the most important part of the film. The target molecule is called inflammation. The target molecule is called inflammation. The membrane type is prepared by the method of activation, and the method of activation is used by the method of activation, and the antibody is fixed in the pore with high efficiency. Chemical engineering calculation, secondary antibody solution transmission time and concentration improvement, number of minutes detection time, sensitivity, success The first step is to open the door to the world. The present invention relates to a method for detecting the presence of a substance in a pore by electrochemistry spectroscopy. In this study, we propose that the film type and the application of the film type should be discussed in detail, and that the film type and the application of the film type should be discussed in detail.