表面増強ラマン散乱によるヒトの病気に関連したタンパク質の超高感度検出

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本年度は表面増強ラマン散乱(Surface-enhanced Raman Scattering;SERS)法の高感度生体分析の応用としてフェノール性エストロゲンの研究を行った。過剰のエストロゲンはいろいろな重篤な病気を引き起こす可能性がある。そこで安全基準以下のエストロゲンの迅速簡便な高感度分析法の確立が必要となるが、現在用いられている方法は感度では十分であるものの必ずしも迅速簡便というわけではない。報告者らはSERS法を用いてエストロゲンの高感度分析を行うことを考えたが、エストロゲンそのものは弱いSERSしか与えない。そこでPauly's試薬によるカップリング反応を用いてエストロゲンのアゾ化合物を合成し、そのSERSスペクトルを測定した。カップリング反応は1分以内で終了し、得られたアゾ化合物は500nm付近に強い吸収を示すことがわかった。したがって514.5nmや488.0nmのレーザー光を用いてスペクトルを測定するとSurface-enhanced resonance Raman scattering(SERRS)スペクトルが得られた。この方法を用いた時の検出限界は0.1ppb(0.1μg/kg)であった。この値はマススペクトルやSurface Plasmon resonance(SPR)を用いた時と同程度である。この方法の利点は、簡便(カップリング反応の後特別な処理は必要ない)、迅速(カップリング反応とSERS測定を併せて2分)、高感度、高選択性、汎用性(いろいろな種類のフェノール性エストロゲンに使える)という点で今後色々なフェノール性化合物に応用できそうである。