オリゴDNA修飾マイクロ電極を用いた新規バイオセンサーの開発

使用寡DNA修饰微电极开发新型生物传感器

基本信息

批准号：
06F06344
负责人：
寺前紀夫
金额：
$ 1.54万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

DNA鎖中で一つの塩基が他の塩基で置換される一塩基多型(SNPs)の検出に対して、脱塩基含有DNAをプローブとし、核酸塩基認識能を持つ電気化学活性小分子を用いたSNPs検出法の開発を目的とした。また、電極をナノ構造化することで電極面積の増大や速い電子移動速度の実現など、電気化学分析にとって効果的効果が期待できる。このことを考慮して、ナノ電極アレイを、金ナノワイヤーと導電性高分子とを複合化してバイオセンサーとしての適用性を検討した。一塩基多型(SNPs)は、薬剤耐性や病気の罹りやすさの指標となることから、迅速・簡易・廉価・正確なSNPsの検出法の開発は、ポストゲノム時代における遺伝情報を利用したテーラーメイド医療の実現に向けて極めて重要である。従来法ではDNAやRNAへの蛍光ラベル化が必要であったり、完全相補DNAとそうでないものとの識別に精密な温度調整が必要などの煩雑さがあった。これに対し、本研究では、脱塩基含有DNAをプローブとし、標的DNAと二重鎖を形成させて脱塩基空間を作り、この空間に核酸塩基認識能を持つ小分子をとりこませる。小分子が結合すると、脱塩基空間の無いDNA二重鎖ができ、電気伝導性が脱塩基空間のあるDNA二重鎖とは異なることになる。このことに着目して、SNPsの電気化学的検出に成功した。また、陽極酸化アルミナ膜細孔内に金ワイヤーを電析し、この金ワイヤー上に導電性高分子を成長させた電極アレイを作成し、生理活性物質であるNADHの高感度検出を達成した。

为了检测单核苷酸多态性（SNP），其中一个碱基被DNA链中的另一个碱代替，目的是开发一种使用含ABA的DNA探测和具有核碱识别能力的电化学活性小分子的探针来检测SNP的方法。此外，通过纳米结构电极，可以预期有效的电化学分析效果，例如增加电极面积并达到高电子传输速率。考虑到这一点，我们通过将金纳米线与导电聚合物相结合，研究了纳米电极阵列作为生物传感器的适用性。单核苷酸多态性（SNP）是耐药性和疾病敏感性的指标，因此在使用后遗传组时代使用遗传信息实现量身定制的药物中，快速，简单，廉价和准确的检测方法的发展非常重要。常规方法需要DNA或RNA的荧光标记，并且需要精确的温度调节以区分完全互补的DNA和不完整的DNA。相反，在这项研究中，含ABase的DNA用作探针，并与目标DNA形成双链以创建ABASE空间，并将具有核碱基识别能力的小分子纳入该空间。当小分子结合时，会形成无碱空间的DNA双链体，并且电导率与带有无碱空间的吸收DNA双链体的电导率不同。考虑到这一点，SNP的电化学检测成功。此外，金线沉积在阳极氧化铝膜的孔中，制备了电极阵列，其中将导电聚合物在金线上生长，从而实现了一种生理活性物质NADH的高灵敏度检测。