低分子化合物の超高感度・高選択的検出のための多機能・小型光学式免疫センサの開発

开发多功能紧凑型光学免疫传感器，用于低分子量化合物的超灵敏和高选择性检测

• 批准号: 07F07356
• 负责人: 三浦 則雄
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07F07356/
• 关键词: 表面プラズモン共鳴; SPR; 免疫反応; バイオセンサ; アントラニル酸メチル; 間接競争阻害法; チロキシン; 環境ホルモン; 自己組織化膜; 甲状腺ホルモン; 2,4-D; マイクロフローセル; SAM

本研究では、環境モニタリング、医療診断や食品安全に関連した低分子量化合物を、高感度かつ高選択的に検出できるコンパクトでマルチ機能を備えるバイオセンサの開発を目的としている。特に、分子認識物質に標識する必要がなく、生化学反応をリアルタイムでモニタリングできる表面プラズモン共鳴(SPR)センサと、我々が独自に提案している間接競合阻害法を組み合わせた高性能な免疫センサとして、本年度は食品中の微量芳香成分の高感度検出用免疫センサの構築を目指して、グレープフレーバーの成分の1つであるアントラニル酸メチル(MA)の検知システムについての検討を行い、以下のような結果を得ることができた。グレープフレーバーの成分の1つであるMAを高感度・高速に検出するために、まずMA誘導体とタンパク質とのコンジュゲートを、簡便な物理吸着法によって金表面に固定化したSPRセンサ素子を作製した。この素子とモノクローナルMA抗体を用いて間接競合法を適用することにより、10ppbのMAを検出することができた。この時の応答時間は2分であり、素子表面の再生時間の約30秒を合わせても、数分以内に検出を完了することができた。この実験に続き、アビジンービオチン相互作用によるSPRシグナルの増幅法を用いて、センサ感度を10倍ほど向上させることができた。さらに、実際に飲料水製造工場から採取した洗浄水中のMAの検出実験を行った。その結果、本SPRシステムを用いて、実際に試料の高感度分析が可能であることが分かった。

This study is aimed at the development of low molecular weight compounds, high sensitivity compounds, and high selectivity compounds related to environmental protection, medical diagnosis, and food safety. In particular, the identification of molecular recognition substances is necessary, biochemical reactions are required, surface resonance (SPR) is required, and we have independently proposed the combination of indirect competitive inhibition methods to establish a high-performance immune system. This year, we have directed the construction of a high-sensitivity immune system for trace aromatic components in foods. The following results were obtained from the analysis of the composition of the drug (MA). A simple physical adsorption method is used to immobilize the SPR on the gold surface. This method is applicable to the production of 10ppb MA antibodies. The time to respond is about 2 minutes, and the regeneration time of the pixel surface is about 30 seconds. The method of increasing amplitude of SPRs is used to reduce the sensitivity of SPRs by 10 times. In the meantime, the beverage water production plant has started to adopt MA in the washing water. The results of this SPR system are available for high sensitivity analysis.

项目成果

Novel miniature SPR immunosensor equipped with all-in-one multi-microchannel sensor chip for detecting low-molecular-weight analytes

• DOI: 10.1016/j.bios.2007.08.010
• 发表时间: 2007-12-15
• 期刊: BIOSENSORS & BIOELECTRONICS
• 影响因子: 12.6
• 作者: Kim, Sook Jin;Gobi, K. Vengatajalabathy;Miura, Norio
• 通讯作者: Miura, Norio

SPR immunosensor for sensitive and rapid detection of fragrant compound(methyl anthranilate)

SPR免疫传感器灵敏快速检测芳香化合物（邻氨基苯甲酸甲酯）

• 发表时间: 2009
• 期刊: Chemical Sensors 25(B)
• 作者: Nicolas Delsuc;Akio Ojida;Itaru Hamachi;S.J.Kim
• 通讯作者: S.J.Kim

SPR-based immunosensor functionalized with ovalbumin conjugate for determination of methyl anthranilate

基于 SPR 的免疫传感器与卵清蛋白缀合物功能化，用于测定邻氨基苯甲酸甲酯

• 发表时间: 2009
• 作者: Nicolas Delsuc;Akio Ojida;Itaru Hamachi;S.J.Kim;S. J. Kim;N. Miura;S. J. Kim;S. J. Kim;S.J.Kim;S.J.Kim
• 通讯作者: S.J.Kim

An Overview of the Development and Application of Surface Plasmon Resonance Based Immunosensors for Detection of Small Molecules

• DOI: 10.1166/sl.2008.525
• 发表时间: 2008-12
• 期刊: Sensor Letters
• 作者: N. Miura;D. Shankaran;K. Gobi;Toshikazu Kawaguchi;Sook jin Kim

Miniature surface plasmon resonance (SPR)-based immunosensor equipped with all-in-one multi-microchannel chip for detecting small molecules

基于微型表面等离子共振（SPR）的免疫传感器，配备一体化多微通道芯片，用于检测小分子

• 发表时间: 2008
• 作者: Nicolas Delsuc;Akio Ojida;Itaru Hamachi;S.J.Kim;S. J. Kim;N. Miura;S. J. Kim;S. J. Kim;S.J.Kim;S.J.Kim;S. J. Kim;S. J. Kim;S. J. Kim;S. J. Kim
• 通讯作者: S. J. Kim