ナノ組織化されたバイオ分子を用いた超高感度光学式免疫センサの開発

本研究では、高感度かつ高選択的でありながら、安価で簡便な検出が可能な免疫反応を利用したイムノアッセイと計測装置とを組み合わせたセンシングシステムについて、表面修飾技術やマイクロチャネル作製技術を駆使することにより、検出が難しい環境中などに存在する低分子化合物を超高感度、高選択的、しかもオンサイトで簡便に多成分同時検出が可能な新しいセンシングシステムを構築することを目的として研究を進めた結果、以下のような結果を得た。1)間接競合法を用いた免疫センシング手法の適用間接競合阻害法を用いればSPRセンサで低分子化合物を高感度検出できることをこれまでに見出しているが、この手法をベンゾ(a)ピレン(BaP)や2-ヒドロキシビフェニル(HBP)などのターゲット化合物に適用することにより、0.1ppb〜1000ppbという広い濃度範囲で高感度な検出が可能なことを示した。2)種々の低分子被検物質に対する応答特性評価センサ素子表面でのナノバイオ分子(抗体、タンパク抗原)の固定化状態を制御したセンサチップを用いることにより、低分子化合物である上記の2種類の環境ホルモン関連物質をターゲット物質として選び、これらに対するSPRセンサの応答特性の評価や抗原-抗体反応(免疫反応)に対する親和定数の解析を行った。3)SPR免疫センサの小型化従来の大型装置よりも大幅に小型化した簡易型のSPRセンサを作製し、この小型免疫センサによっても2-ヒドロキシビフェニルが0.1ppbまでの低濃度まで高感度で迅速な検出可能なことを確かめた。

本研究では、高感度かつ高選択的でありながら、安価で簡便な検出が可能な免疫反応を利用したイムノアッセイと計測装置とを組み合わせたセンシングシステムについて、表面修飾技術やマイクロチャネル作製技術を駆使することにより、検出が難しい環境中などに存在する低分子化合物を超高感度、高選択的、しかもオンサイトで簡便に多成分同時検出が可能な新しいセンシングシステムを構築することを目的として研究を進めた結果、以下のような結果を得た。1)間接競合法を用いた免疫センシング手法の適用間接競合阻害法を用いればSPRセンサで低分子化合物を高感度検出できることをこれまでに見出しているが、この手法をベンゾ(a)ピレン(BaP)や2-ヒドロキシビフェニル(HBP)などのターゲット化合物に適用することにより、0.1ppb〜1000ppbという広い濃度範囲で高感度な検出が可能なことを示した。2)種々の低分子被検物質に対する応答特性評価センサ素子表面でのナノバイオ分子(抗体、タンパク抗原)の固定化状態を制御したセンサチップを用いることにより、低分子化合物である上記の2種類の環境ホルモン関連物質をターゲット物質として選び、これらに対するSPRセンサの応答特性の評価や抗原-抗体反応(免疫反応)に対する親和定数の解析を行った。3)SPR免疫センサの小型化従来の大型装置よりも大幅に小型化した簡易型のSPRセンサを作製し、この小型免疫センサによっても2-ヒドロキシビフェニルが0.1ppbまでの低濃度まで高感度で迅速な検出可能なことを確かめた。