細胞機能評価用二次元SPRセンサーによるハイスループットアレルギー診断装置の開発

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本年度は細胞機能測定用二次元SPR装置の構築と無細胞系での装置評価を行った。申請書に記述した通り、本装置ではSPRの基本原理としてKretchman配置を採用した。光源には半導体レーザー(635nm)を用い、ライトチョッパを用いて交流波にし、ロックインアンプで検出する装置系を使用した。また、入射光は偏光板を通過させp偏光成分のみの光にした後、センサー面へ入射する光学系を作製した。さらに、プリズム端面に対する入射角は精密回転ステージにより、0.1°刻みでの入射角調整を可能にした。プリズム端面で反射された光は対物レンズとCCDカメラにより、二次元的な光強度画像をリアルタイムで検出する装置系を構築した。次に、本装置を用いて二次元的な画像を得ることができるのどうかを検討するため、プリズム上に直径数十μメートルの円形金膜をドッド上に付着させ、金膜の有無を反射光の違いとして画像上で確認できるか、またどの程度の大きさまで認識可能であるかを検討した。その結果、直径50um程度の金薄膜上の屈折率変化(メタノールー水、水-メタノールなど)を二次元画像(光の強弱)として検出することが可能となった。これらの結果から、本装置は感度・検出範囲ともに生細胞の屈折率変化を検出するのに十分であると考えられた。今後、本装置を用いて一細胞における屈折率変化、細胞内の局所的な屈折率変化をリアルタイムに観察し、個々の細胞における屈折率変化の発生機序の解明と細胞応答の指標として屈折率を用いることの意義を明らかにする。さらに、患者好塩基球に反応する陽性抗原を迅速に特定する多チャンネル同時解析型アレルギー診断装置作製し、ヒト好塩基球に反応する陽性抗原を迅速に検出することができるアレルギー診断装置への応用を目指す。