3次元マイクロデバイス上での自己集積的生体分子構築と集積化免疫チップへの応用

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バイオターゲッティングの究極は極めて微小な計測・治療デバイスを標的臓器へ選択的に送達することにある。本研究はバイオターゲッティング分子をマイクロデバイス表面に提示してデバイスに標的指向性を与えるために、特定のバイオターゲッティング分子が、ある配向性を持って、特定の微小表面に、自己集積化される生体分子アーキテクチャー構築技術を創生する。本研究の特徴はマイクロデバイスという極めてヘテロジニアスな微小構造体を生体分子アーキテクチャー構築の対象としていることで、特にデバイス表面の3次元的構造を考慮した選択的分子構築は全く例のない独創的なものである。本研究は、デバイス上に、特定の抗体分子を固定化する微小パターンを順次形成していく「段階的ホトリソグラフィー技術」と、その特定の微小領域のみにある配向性を持って。自己集積的に抗体を固定化する「自己集積化法による抗体分子アーキテクチャー構築技術」とから構成される。本年度は段階的ホトリソグラフィーの現像工程による抗体の変性を防ぐために、最終的に配置したい抗体分子をそれぞれアフィニティーリガンドで標識し、あらかじめ対応するリガンドのみを段階的ホトリソグラフィー法で固定化し、その後、複数種のリガンド標識抗体を含む混合液を流すだけで、特定の微小領域に目的の抗体を固定化するという、「2段階抗体固定化法」について検討した。アフィニティーリガンドとして、アビジンとビオチン、プロティンAと抗体IgGのFc部位の2組を選び、抗体と基板との距離の影響、固定化抗体再生法、自己集積的抗体固定化法の3点について検討した。また集積化免疫センサチップへの応用を目指して、まずヒトIgA、ヒトIgM、ヒト血清アルブミンの同時測定が可能な集積型免疫センサを試作し、これら3成分の同時測定に成功したほか、ポリジメチルシロキサンを用いてマイクロ流路やマイクロカラムの試作を行った。