電気化学的手法を用いたバイオテロリズムエージェントセンサーの開発

利用电化学方法开发生物恐怖剂传感器

• 批准号: 17750068
• 负责人: 倉光 英樹
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: University of Toyama
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17750068/
• 关键词: タンパク質トキシン; ウイルス; 電気化学検出; イオンチャンネルセンサ; アビジン-ビオチン; OVA; MS2; イオンチャンネル; センサー

近年、生体膜のイオンチャンネルを模したタンパク質やDNAなどの分析法が注目されている。これは、電極表面に構築した分子認識単分子膜への測定対象物質の特異的な結合を、バルク中に添加した電極活性イオンの応答の変化から間接的に検出するものである。応答の変化は電極活性イオンの膜との静電的な相互作用や立体障害などによる膜透過性の変化に起因する。この手法の興味深い点は、測定対象物質が電気化学的に活性である必要がなく、膜表面における測定対象物質の認識が多量のイオンを移動させるという意味でシグナルの増幅能を有している点である。本研究では、電極表面に構築したタンパク質の多層膜が持つ静電的特性をセンシングに反映させた新しいイオンチャンネル型イムノセンサーの開発を試みた。タンパク質トキシン、ウイルスのシュミラントとしてのオボアルブミン(OVA)とMS2を用い、バイオテロリズムエージェント検出のためのイオンチャンネル型センサーの基本的な原理の確立を目標とした。昨年度より、優れたイオンチャンネル能を示す抗体組織化膜を電極表面上に構築するため、いくつかの修飾法と架橋剤を併用し、またその際の物理化学的な条件を変化させることで、センサーのウイルスやタンパク質の認識に伴う種々の電気化学活性イオンに対するチャンネル能の発現条件を探索した。結果、金電極表面に特定の分子密度で自己集積単分子膜として修飾したビオチン分子にクロスリンカーとしてストレプトアビジンを介し、分析対象物質のサイズに応じた特定の分子密度でIgG抗体を組織化させることにより、プローブイオンに対するチャンネル能が発現することを見出した。ウイルス(MS2,MW.350,000)とタンパク質(オボアルブミン,MW.46,000)というサイズも化学的性質も全く異なる物質を検出可能とする新しい電気化学式イオンチャンネルセンサーの開発を達成した。

In recent years, the raw body membrane の イ オ ン チ ャ ン ネ ル を die し た タ ン パ ク qualitative や DNA な ど の analysis が attention さ れ て い る. に こ れ は, electrode surface to construct し た molecular recognition 単 molecular membrane へ の determination as material の seaborne specific な combined を, バ ル ク に added し た electrode active イ オ ン の 応 の answer - the か ら indirect に 検 out す る も の で あ る. Youdaoplaceholder0 answer <s:1> change <s:1> electrode activity <s:1> <s:1> <s:1> <s:1> membrane と <s:1> electrostatic な interaction や three-dimensional hindrances な <s:1> による による membrane permeability <s:1> change に cause する. こ の は の tumblers deep い point, like material が electric 気 seaborne chemical に activity で あ る necessary が な く, membrane surface に お け る determination as material の understanding seaborne が の abundant イ オ ン を mobile さ せ る と い う mean で シ グ ナ ル の raised picture can have し を て い る point で あ る. This study で は, electrode surface に build し た タ ン パ ク qualitative の multilayer が hold つ electrostatic properties を セ ン シ ン グ に reflect さ せ た new し い イ オ ン チ ャ ン ネ ル type イ ム ノ セ ン サ ー の open 発 を try み た. タ ン パ ク qualitative ト キ シ ン, ウ イ ル ス の シ ュ ミ ラ ン ト と し て の オ ボ ア ル ブ ミ ン (OVA) と MS2 を い, バ イ オ テ ロ リ ズ ム エ ー ジ ェ ン ト 検 out の た め の イ オ ン チ ャ ン ネ ル type セ ン サ ー の basic principle of な の objective of を と し た. Yesterday annual よ り, superior れ た イ オ ン チ ャ ン ネ ル を shown す antibody に を organized membrane electrode surface to construct す る た め, い く つ か の oxymoron と bridging tonic を and し, ま た そ の interstate の を な of physical and chemical conditions - the さ せ る こ と で, セ ン サ ー の ウ イ ル ス や タ ン パ ク qualitative の know に with う kind 々 の electric 気 chemical activity イ オ ン に す seaborne る チ Youdaoplaceholder0, ネ, ネ, を, explore た. Result, the density of gold electrode surface に の specific molecular で himself set 単 molecular deposition film と し て modified し た ビ オ チ ン molecular に ク ロ ス リ ン カ ー と し て ス ト レ プ ト ア ビ ジ ン を interface し, analysis as material seaborne の サ イ ズ に 応 じ た の molecular density で specific IgG antibody を organized さ せ る こ と に よ り, プ ロ ー ブ イ オ ン に す seaborne る チ ャ ン ネ ル が The occurrence of する する とを is seen in た. ウ イ ル ス (MS2, MW. 350000) と タ ン パ ク mass (オ ボ ア ル ブ ミ ン, MW, 46000) と い う サ イ ズ も chemical も く all the properties of different な る material を 検 makes possible と す る new し い electric 気 chemical formula イ オ ン チ ャ ン ネ ル セ ン サ ー の open 発 を reached し た.

项目成果

Application of an automated fluidic system using electrochemical bead-based immunoassay to detect the bacteriophage MS2 and ovalbumin

• DOI: 10.1016/j.aca.2006.01.017
• 发表时间: 2006-03-02
• 期刊: ANALYTICA CHIMICA ACTA
• 影响因子: 6.2
• 作者: Kuramitz, H;Dziewatkoski, M;Heineman, WR
• 通讯作者: Heineman, WR

Evaluation of concanavalin A-mannose interaction on the electrode covered with collagen film

胶原膜覆盖电极上伴刀豆球蛋白 A-甘露糖相互作用的评价

• 发表时间: 2006
• 期刊: Talanta 68
• 作者: K.Sugawara;G.Hirabayashi;N.Kamiya;H.Kuramitz
• 通讯作者: H.Kuramitz

Visual colorimetry of formaldehyde in tap water based on the reaction of ion-associates on a membrane filter

基于膜过滤器上离子缔合反应的自来水中甲醛的目视比色法

• 发表时间: 2006
• 期刊: Bunseki Kagaku 55
• 作者: S.Taguchi;E.Seki;K.Murai;N.Hata;H.Kuramitz
• 通讯作者: H.Kuramitz

Quantitative determination of 17β-estradiol in river water by fluorometric enzyme immunoassay using biotinylated estradiol as a tracer

以生物素化雌二醇为示踪剂荧光酶联免疫法定量测定河水中17β-雌二醇

• 发表时间: 2005
• 期刊: Analytical Sciences 21
• 作者: Y.Matsumoto;H.Kuramitz;S.Itoh;S.Tanaka
• 通讯作者: S.Tanaka

Voltammetric sensing of sugar by an electrode covered with wheat germ agglutinin/chitin film

通过覆盖有麦芽凝集素/甲壳素薄膜的电极对糖进行伏安传感

• 发表时间: 2007
• 期刊: Talanta 71
• 作者: Sugawara;K. ; Takayanagi;T. ; Kamiya;N. ; Hirabayashi;G. ; Kuramitz;H.
• 通讯作者: H.