積層型マイクロリアクターによる多検体・多項目同時分析システムの開発

我々は、これまでに縦方向に多段の単位反応操作が可能な積層型マイクロリアクターを提案し、リアクターの流体特性並びにリアクターの分析・物質生産システムへの適用について検討してきた。本年度は、マイクロ加工技術によって作製した微細孔を有する流体フィルターに抗体感作を行って、これを生化学反応場とし、酵素免疫測定法(ELISA)にて環境ホルモン・ノニルフェノール(NP)と前立腺癌腫瘍マーカー(前立腺特異抗原:PSA)の微量高感度分析を試みた。孔径40μmnの微細貫通孔2100本を有するPMMA製マイクロフィルター(厚さ0.2mm、直径3mm)を抗NP抗体、又は抗PSA抗体の溶液に一昼夜浸潰し、抗体を吸着固定化し、これを流体フィルターとして実験に供した。φ3×28mmの反応槽と検出槽の2槽からなる積層型リアクターの槽間に流体フィルターを挟み、非特異的吸着を防ぐために、流路とフィルターをブロックエースでブロッキングした。競合法によるNP測定では、NPと酵素標識アルキルフェノールハプテンとを等量ずつリアクターに注入し、抗原抗体反応をフィルターの微細孔中で行った。また、サンドイッチ法によるPSA測定では、まずPSAをリアクターに注入し、抗PSA抗体と反応させ、次に2次抗体としてHRP標識された抗PSA抗体をリアクターに注入し、1次抗体にトラップされたPSAと反応させた。反応終了後、HPPA(又はTMBZ)とH_2O_2を基質として反応させ蛍光強度(又は吸光度)を測定した。NPの測定では、固定化抗体濃度を変化させることで、NP濃度0.01-1(μg/l)及び0.1-10(μg/l)のそれぞれの濃度範囲で良好な検量線が得られた。こめ結果から環境省が定めるNPの魚類への安全濃度の数十倍低濃度まで本法で十分に測定可能と考えられる。一方、サンドイッチ法を用いたPSA測定では、PSA濃度0.01-100(ng/ml)の範囲で変動係数が2〜6%の良好な検量線が得られ、本リアクターの微量分析への有用性を確認することができた。

我々は、これまでに縦方向に多段の単位反応操作が可能な積層型マイクロリアクターを提案し、リアクターの流体特性並びにリアクターの分析・物質生産システムへの適用について検討してきた。本年度は、マイクロ加工技術によって作製した微細孔を有する流体フィルターに抗体感作を行って、これを生化学反応場とし、酵素免疫測定法(ELISA)にて環境ホルモン・ノニルフェノール(NP)と前立腺癌腫瘍マーカー(前立腺特異抗原:PSA)の微量高感度分析を試みた。孔径40μmnの微細貫通孔2100本を有するPMMA製マイクロフィルター(厚さ0.2mm、直径3mm)を抗NP抗体、又は抗PSA抗体の溶液に一昼夜浸潰し、抗体を吸着固定化し、これを流体フィルターとして実験に供した。φ3×28mmの反応槽と検出槽の2槽からなる積層型リアクターの槽間に流体フィルターを挟み、非特異的吸着を防ぐために、流路とフィルターをブロックエースでブロッキングした。競合法によるNP測定では、NPと酵素標識アルキルフェノールハプテンとを等量ずつリアクターに注入し、抗原抗体反応をフィルターの微細孔中で行った。また、サンドイッチ法によるPSA測定では、まずPSAをリアクターに注入し、抗PSA抗体と反応させ、次に2次抗体としてHRP標識された抗PSA抗体をリアクターに注入し、1次抗体にトラップされたPSAと反応させた。反応終了後、HPPA(又はTMBZ)とH_2O_2を基質として反応させ蛍光強度(又は吸光度)を測定した。NPの測定では、固定化抗体濃度を変化させることで、NP濃度0.01-1(μg/l)及び0.1-10(μg/l)のそれぞれの濃度範囲で良好な検量線が得られた。こめ結果から環境省が定めるNPの魚類への安全濃度の数十倍低濃度まで本法で十分に測定可能と考えられる。一方、サンドイッチ法を用いたPSA測定では、PSA濃度0.01-100(ng/ml)の範囲で変動係数が2〜6%の良好な検量線が得られ、本リアクターの微量分析への有用性を確認することができた。