無線・無電極水晶たんぱく質チップの創製

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ガンや感染症に深くかかわるたんぱく質の特定が進んでおり,多くの疾患に特有のたんぱく質マーカーが見出されている.本研究の目的は,最終的には血液中や尿中に漏洩した微量のたんぱく質マーカーを簡便に検出することのできる振動子バイオセンサの基盤技術を確立することである.今年度は,厚さ30μmのATカット水晶振動子を用いて,水溶液中で無線・無電極状態でこれを発振させ,表面にたんぱく質を吸着したことによる共振周波数の低下からたんぱく質の定量を行うシステムを確立した.無電極状態であることがどの程度感度を低下させないかを多層振動モデルを構築して解析し,無線・無電極により少なくとも数十%の感度向上がもたらされることを確認した.さらに,溶液をフローさせる際の送液速度が検出実験に及ぼす影響を調べた.通常,たんぱく質問の反応はブラウン運動によりある程度の距離まで近づいてから起こるが,送液速度を上げることでこれが会合が促進され,見かけの結合速度定数が増加することが判明した.バイオセンサにおいては,熱力学定数が流速などの測定系に依存することは好ましくない.ところが,たんぱく質問の親和性を表す平衡定数を算出すると,これは流速に影響されないことが分かった.これらのことから,フローシステムを用いたバイオセンサの特微が明確となった.