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

使用二维SPR传感器开发用于细胞功能评估的高通量过敏诊断装置

• 批准号: 20790037
• 负责人: 柳瀬 雄輝
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20790037/
• 关键词: ナノバイオ; 可視化; マイクロアレイ; バイオテクノロジー; シグナル伝達; 表面プラズモン共鳴; アレルギー; 診断装置

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。

This year, the construction of a two-dimensional SPR device for cell function measurement and the evaluation of a cell-free system were carried out. The application describes the basic principle of SPR and the Kretchman configuration adopted by the device. The light source is used in the semiconductor circuit (635nm), and the light source is used in the AC circuit. The incident light passes through the polarizing plate, and the incident light passes through the polarizing plate. The angle of incidence of the laser beam is adjustable by 0.1°. A device system for detecting light reflected from an end surface of a CCD is constructed, and a two-dimensional light intensity image is generated. In addition, this device uses a two-dimensional image to obtain a circular gold film with a diameter of tens of microns. The presence or absence of the gold film reflects light from the image. The degree of reflection is large. The possibility of recognition is discussed. As a result, the refractive index on the gold film with a diameter of 50um changes (water, water), and the two-dimensional image (light intensity) changes. This device is sensitive to the temperature of the cells. In the future, this device will be used to analyze the changes in refractive index of a cell, the changes in refractive index of a local cell, and the changes in refractive index of a local cell. The patient's positive antigen is rapidly detected by a diagnostic device.