Electrochemical-SERS-based novel detection of infectious virus using MoO3 QDs-loaded na nogels

酸化モリブデン量子ドットを作製し、表面ラマン散乱光（SERS）を増強するナノタグやナノゲルを開発し、ウイルスの高感度での検出を行った。１）SERS増強用ナノタグ開発：プラズモンと磁気特性を有する酸化モリブデンナノ立方体とグラフェンを用いたラーマン分光法（SERS）を開発して、ノロウイルスを検出した。磁気酸化モリブデンをSERSのナノタグに、酸化グラフェンを２次元SERSのレポーターとして、シグナルを10億倍増強した。このウイルス検出系を用いてノロウイルス様粒子（NoV-LP）を5.2 fg/mL、臨床ノロウイルスを60 RNAコピー/mLの検出感度で検出した。この感度は、市販のELISAキットや簡易型の検出系より1000倍程度高い値である。２）SERSナノゲルの作製：ポリエチレンイミンからなるpH応答性ナノゲルを作製し、SERS用ナノタグを包埋した。そこに、磁気ナノ粒子を用いて磁気ナノ粒子、ウイルス及びナノゲルのサンドイッチ構造を確認した。磁気分離後、SERS基板でホットスポットを形成させ、SERSを増強した。この原理をE型肝炎ウイルスの検出に応用し、検出感度6.5 fg/mLを得た。３）天然由来の材料を用いたカーボンドットの作製：硫黄原子をドーピングした寒天由来のカーボンドット(S-agCDs)を合成に成功した。抗NoV抗体をS-agCDsと磁気銀ナノキューブ（MNP-AgNC）に標識し、標的ウイルスを結合させ磁気分離を行った。その後、蛍光法とSERS法でウイルスを検出したところ、NoV-LPでは0.1 fg/ml、NoVでは10 copy/mlの高感度検出に成功した。この方法は、サーベランスなどに有効な方法として考えられる。以上の様に、SERS法において不安定なナノタグを安定的に機能させ、増幅できるナノタグーナノゲルの開発に成功し、高感度ウイルス検出を実現した。

酸化モリブデン量子ドットを作製し、表面ラマン散乱光（SERS）を増強するナノタグやナノゲルを開発し、ウイルスの高感度での検出を行った。１）SERS増強用ナノタグ開発：プラズモンと磁気特性を有する酸化モリブデンナノ立方体とグラフェンを用いたラーマン分光法（SERS）を開発して、ノロウイルスを検出した。磁気酸化モリブデンをSERSのナノタグに、酸化グラフェンを２次元SERSのレポーターとして、シグナルを10億倍増強した。このウイルス検出系を用いてノロウイルス様粒子（NoV-LP）を5.2 fg/mL、臨床ノロウイルスを60 RNAコピー/mLの検出感度で検出した。この感度は、市販のELISAキットや簡易型の検出系より1000倍程度高い値である。２）SERSナノゲルの作製：ポリエチレンイミンからなるpH応答性ナノゲルを作製し、SERS用ナノタグを包埋した。そこに、磁気ナノ粒子を用いて磁気ナノ粒子、ウイルス及びナノゲルのサンドイッチ構造を確認した。磁気分離後、SERS基板でホットスポットを形成させ、SERSを増強した。この原理をE型肝炎ウイルスの検出に応用し、検出感度6.5 fg/mLを得た。３）天然由来の材料を用いたカーボンドットの作製：硫黄原子をドーピングした寒天由来のカーボンドット(S-agCDs)を合成に成功した。抗NoV抗体をS-agCDsと磁気銀ナノキューブ（MNP-AgNC）に標識し、標的ウイルスを結合させ磁気分離を行った。その後、蛍光法とSERS法でウイルスを検出したところ、NoV-LPでは0.1 fg/ml、NoVでは10 copy/mlの高感度検出に成功した。この方法は、サーベランスなどに有効な方法として考えられる。以上の様に、SERS法において不安定なナノタグを安定的に機能させ、増幅できるナノタグーナノゲルの開発に成功し、高感度ウイルス検出を実現した。