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ヘテロコア光ファイバによる高感度バイオセンサの開発

使用异芯光纤开发高灵敏度生物传感器

基本信息

批准号：
21K14173
负责人：
細木藍
金额：
$ 1.91万
依托单位：
University of Toyama (2022)National Institute of Genetics (2021)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、極微量の標的核酸を直接高感度に検出するための新たな技術基盤として、局在表面プラズモン共鳴（LSPR）の励起に必要なエバネッセント光を容易に生じさせることができるヘテロコア光ファイバと、プローブ核酸を修飾した金ナノ粒子とを組み合わせた革新的バイオセンサの構築を目指す。令和４年度は、ヘテロコア光ファイバセンサ表面上に形成した金薄膜や金ナノ粒子上へのプローブ核酸の修飾方法を検討し、DNAセンサを試作した。具体的なセンサ作製手順は以下の通りである。まず、10-カルボキシ-1-デカンチオールを用いて、金薄膜を形成したヘテロコア光ファイバ上にカルボキシル基を導入した。次に、1-エチル-3-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩（EDC）とN-ヒドロキシスクシンイミド（NHS）の混合液に浸して、センサ部のカルボキシル基を活性化させた。最後に、アミノ基が修飾されたDNA（pDNA）溶液に浸し、センサ部のカルボキシル基とDNAのアミノ基との共有結合によって、DNAを固定化した。相補的なDNA（tNDA）と相補的でないDNA（Non-tDNA）に対する光損失スペクトルを白色光源と分光器を用いて計測した。1μMのpDNAを固定化したセンサのtDNA（100 pM，10 nM，1μM）に対するセンサーの応答を評価したところ、tNDAの濃度増加に従って、波長570nm付近において光強度が線形的に減少する様子を確認できた。一方、Non-tDNAやTE（pH8.0）に対しては、光強度の変化は観測されなかった。以上の結果から、本センサによってDNAを検知可能であることが示された。

This study is based on a new high-sensitivity technology that uses very small quantities of nucleic acids as targets. The board is on the surface and the surface of the surface is the same as the resonance (LSPR) and the necessary one is necessary.ト光をeasy raw materialをModification した金ナノParticles とをgroup み合わせたInnovative バイオセンサのconstruct を目目す. Reiwa 4th year, ヘテロコア光ファイバセンサに formed a gold film on the surface, や金ナMethods for modifying nucleic acids on particles, and DNA modification methods. The specific manufacturing instructions for Nakono are as follows.まず, 10-カルボキシ-1-デカンチオールをいて, gold filmをformed したヘテロコア光ファイバ上にカルボキシルbased を Import した. Secondary, 1-エチル-3-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド婩塩（EDC）とN-ヒドロキシスクシンイミド(NHS) mixed solution immersed して, センサ部のカルボキシルbased をactivated させた. Finally, Amin base-modified DNA (pDNA) solution, Immersed in it, and Anobu nobu The ルボキシルbase and the DNA のアミノbase との share the binding によって and the DNA をimmobilization した. Complementary DNA (tNDA) and complementary DNA (Non-tDNA) are used to measure light loss using a white light source and a spectrometer. 1μM のpDNAをimmobilized したセンサのtDNA (100 pM, 10 nM, 1μM) The concentration of tNDA and tNDA is increased従って、The wavelength of 570nm is close to においてThe light intensity is linearly reduced and the する様子をconfirmation is できた. On the one hand, Non-tDNA TE (pH8.0) is used, and the light intensity is changed and the light intensity is measured. The above results are based on the fact that the original DNA test is possible and possible.