リン脂質の流動性制御による高感度免疫診断チップの創製

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本年度は昨年度に引き続き、高感度なEnzyme-linked immunosorbent assay(ELISA)システムを実現し、マイクロチップでの高感度測定を目的とした免疫診断用チップの基板開発を中心に行った。昨年度までに、非特異的な二次抗体の吸着反応によって誘起されるノイズを低減させ、特異的シグナルを増加させる目的で、脂質二重膜の表面構造を模倣したリン脂質ポリマーで形成し、活性エステル基を介してリン脂質中に抗体を固定化させることのできるリン脂質ポリマー(poly[2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine(MPC)-co-n-butylmethacrylate(BMA)-co-p-nitrophenyloxycarbonyl poly(ethylene glycol)methacrylate(MEONP)]:PMBN)を合成した。しかし、抗体固定化能と非特異的なノイズを低減可能な特性をあわせもつPMBNは、ノイズの低減は達成されたが、特異的シグナルが通常の固定化法と比べて1/5程度に減少してしまう結果となった。そこで、本年度はエレクトロスプレー法を用いてナノ構造体を形成し、表面に抗体固定化部位を多くもつリン脂質膜の作製を行った。ナノ粒子状の3次元構造に抗体を固定化することで、シグナルのみを増幅する表面が形成できた。マイクロチップにおける反応部位は、通常のウエルタイプのプレートと比較してかなり小さいため、ウエルタイプと同様の検出方法では測定ができないため、このシグナルのみを向上させる抗体固定化表面は、マイクロチップELISAシステムに最適な表面であると考えられ、この表面を用いて発光検出型のマイクロチップELISAシステムを構築した。その結果低濃度から高濃度領域まで感度よく微量成分の検出を短時間で実現することが可能となり、微量検体から極微量成分を分析するマイクロンステムにおいては、均質な二重膜構造をもつ表面よりナノ粒子構造の表面形成が適していることを見いだした。また、QCMセンサを用いたイムノアッセイについても検討した。PMBNをセンサー基板上に単層膜としてポリマーが修飾されている表面が非特異的吸着によるノイズレベルの減少につながった。このことから検出手法に適した界面設計が必要であることが示された。