高機能化液化色素ナノ油滴に基づく超高感度1ステップ診断デバイスの新原理創発

点击翻译按钮获取中文摘要

本提案では近年我々が見出した油水界面酵素反応と高機能化色素液体ナノ油滴で、超高感度1ステップタンパク検出の新原理に直結する酵素検出用新規超高感度変色原理開拓を目的とする。今年度は昨年度原理検証に成功したクマリン誘導体を用いて混合比等の条件検討を進めた。しかしながら得られる蛍光強度変化のわずかな変化はあるものの、それ以上の変化が得られなかったことから、この分子を用いた実験系で応答の劇的な改善につなげることは困難と判断し、カチオン性蛍光色素であるアルキル化アクリジンオレンジ（AO）の利用を検討した。AOは疎水性環境では大きな発蛍光を示し、親水環境では蛍光強度が下がるため、油水界面酵素反応に伴うAOの界面付近への移動に伴う蛍光強度変化が期待できる。また、カチオン性の蛍光色素は有機相内のカウンターアニオンがスルホン酸アニオンなどの局在化アニオンの場合と、テトラフェニルホウ酸誘導体（TFPB）などの非局在化アニオンの場合で吸収スペクトルが大きく異なることがわかってきているため（Chem. Sci., 2021, 12, 15596）、この変化も利用できると考えた。ここではAOと、TFPBとのイオン対、および、アルカリフォスファターゼの基質となるリン酸誘導体（Naphthol AS TR phosphate）と疎水性テトラアルキルホスホニウムカチオンとのイオン対をそれぞれ合成した。これらのイオン対同士を混合した色素液体ナノ油滴を調製し、油水界面でのアルカリフォスファターゼとの酵素反応に伴うスペクトル変化を評価した。現在、基質分子由来の吸収スペクトルが変化していることから、油水界面酵素反応が起こっていることが確認できている。