ヘルスケアデバイスとしてのアフィニティーチップの作製

ベッドサイドで臨床診断に用いるヘルスケアデバイスとしての携帯用電気泳動装置を開発するために、半導体集積化技術(超微細加工技術)とバイオテクノロジー(バイオリアクター技術)を融合させてアフィニティーチップの作製を試みた。モデル実験として高い特異性と親和性(Kd:10f M)をもつビオチン・アビジン系を用いた。チップ流路にビオチンを固定化して特異的に結合するアビジンの超微量測定を試みた。アフィニティーチップは、1)チップ流路の出口に装着したpH測定用のシリコンナノワイヤ表面に固定化したビオチンに試料中のアビジンが結合することによって生じる伝導度の変化から試料中のアビジンを定量する、2)チップ流路内壁に固定化したビオチンを蛍光標識アビジンで飽和した後に、試料を流して内壁から遊離する蛍光をリニアイメージングで測定して試料中のアビジンを定量する、3)ナノ粒子にビオチンを固定化して蛍光標識アビジンで飽和したものを、チップ流路中に作製した微小チャンバーに入れて試料を流し、ナノ粒子から遊離する蛍光を流路出口で測定することにより試料中のアビジンを定量するためのチップの設計を行った。1)は、電子系企業開発部との検討により10nMのアビジンでは50nS程度の差を測定しなければならず、再現性に問題が生じると判断した。2)は、商品化された石英チップ上にT字型の流路を作製したものを用いたが、内壁の蛍光変化量に対する背景が高く、定量性に問題があると判断した。3)は、チップ流路中に微小チャンバーを形成する作業を進めている。また、流路出口で蛍光を測定するための微小蛍光測定装置の設計を進めている。

ベッドサイドで臨床診断に用いるヘルスケアデバイスとしての携帯用電気泳動装置を開発するために、半導体集積化技術(超微細加工技術)とバイオテクノロジー(バイオリアクター技術)を融合させてアフィニティーチップの作製を試みた。モデル実験として高い特異性と親和性(Kd:10f M)をもつビオチン・アビジン系を用いた。チップ流路にビオチンを固定化して特異的に結合するアビジンの超微量測定を試みた。アフィニティーチップは、1)チップ流路の出口に装着したpH測定用のシリコンナノワイヤ表面に固定化したビオチンに試料中のアビジンが結合することによって生じる伝導度の変化から試料中のアビジンを定量する、2)チップ流路内壁に固定化したビオチンを蛍光標識アビジンで飽和した後に、試料を流して内壁から遊離する蛍光をリニアイメージングで測定して試料中のアビジンを定量する、3)ナノ粒子にビオチンを固定化して蛍光標識アビジンで飽和したものを、チップ流路中に作製した微小チャンバーに入れて試料を流し、ナノ粒子から遊離する蛍光を流路出口で測定することにより試料中のアビジンを定量するためのチップの設計を行った。1)は、電子系企業開発部との検討により10nMのアビジンでは50nS程度の差を測定しなければならず、再現性に問題が生じると判断した。2)は、商品化された石英チップ上にT字型の流路を作製したものを用いたが、内壁の蛍光変化量に対する背景が高く、定量性に問題があると判断した。3)は、チップ流路中に微小チャンバーを形成する作業を進めている。また、流路出口で蛍光を測定するための微小蛍光測定装置の設計を進めている。