ナノ電極を用いたDNAの電気伝導の測定とDNA分子デバイスの開発

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本研究ではナノ電極(ウェル)を用いた電気化学免疫センサーの配方性制御である。特異的に固定化した生体物質アレイチップ上にターゲットタンパク質を特異的結合させることにシステムの開発である。ナノウェル電極表面上に蛋白質を固定化することにより、活性化を保持した特異的なアレイ化をさせ、特定のタンパク質を迅速、正確に検出することが可能で、かつ、小型化された高感度のバイオセンサーの開発を目標である。微細加工技術によって複数のナノウェルを電極表面上に配列させ、電極表面上に脂質二重層を形成し、その上に活性化を保持し特異的に固定化したプローブタンパク質のバイオ分子アレイチップを作製し、このプローブタンパク質にターゲット分子が相互作用した時の酸化還元電流値の変化を高感度で検出する。特異的に固定化したアレイチップ上にターゲットタンパク質を特異的結合させることにより、電解質溶液中での反応測定が可能であり、かつマイクロファブリゲーション法を利用して複数の電極を作製することができるので、迅速かつ簡単な解析を可能にし、コストパフォーマンスに優れた次世代タンパク質アレイシステムを提供する技術である。特にプロテインチップの場合、基本的にはDNAチップの核酸を蛋白質に変えたものと考えてよいが、蛋白質と核酸の性質に基づく特異性がある。機能発現のためには一定の高次構造を必要とし、固定化反応自体が蛋白質の機能を損ない相互作用性を失わせる可能性もある。また相互作用部位と基板との相対的な位置関係によっては、相互作用が立体障害を受ける可能性もある。その問題を解決するためには、固定化される蛋白質の種類によらず、立体障害、失活を起こすことのない革新的な固定化方法を開発し、配向性とアドレス化された高密度アレイを作製できる汎用的な技術の開発が期待されている。