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

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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。