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多孔質膜によるタンパク質の高度濃縮と高感度の分子診断するバイオセンサーの開発

Research Project

Project/Area Number 10J00251
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Biomedical engineering/Biological material science
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

申 鶴雲  大阪大学, 大学院・工学研究科, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2010 – 2011
Project Status Completed (Fiscal Year 2011)
Budget Amount *help
¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2010: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywords高分子積層膜 / 多孔質膜 / ELISA / 両性電解質 / 高分子ナノ粒子
Research Abstract

申鶴雲さんは今まで酵素免疫測定(ELISA)において、カチオン性高分子積層膜表面のブロッキング剤の高い被覆率により、従来のポリスチレンプレートより高い測定感度を有することが明らかとなった。さらに多孔質膜表面に高分子積層膜を作製し、抗原溶液を多孔質膜に透過する際に反応させ、従来の拡散に支配された反応から抗原の局所的な濃縮反応に変換させることにより、精密かつ迅速な検出できることが明らかとなった(H.Shen., J.Watanabe, M.Akashi, Polym.J. 2011, 43, 35.)。昨年度は(1)疎水性アミノ酸であるフェニルアラニン(Phe)をポリ(γ-グルタミン酸)(γ-PGA)に修飾し、水中で自己会合により形成した生分解性ナノ粒子(γ-PGA-PheNPs)を用いてELISA基板としての応用について検討を行った。γ-PGA-PheNPsの表面は親水性のカルボキシル基が出ているので、抗原や二次抗体の非特異吸着を効率強く抑制できた(H.Shen, M.Akashi, Analytica Chimica Acta, in preparation)。
(2)またカチオン性アミノ酸のアルギニン(Arg)をγ-PGA側鎖に修飾することにより両性電解質ポリアミノ酸を合成し、水中で自己集合することによりナノ粒子を作製した。Argの導入率を制御することにより、アニオン性カルボキシル基とカチオン性グアニジウム基間の静電相互作用を制御でき、ナノ粒子のサイズと表面電荷を制御できた。さらにナノ粒子と反対電荷を持つタンパク質を効率よく、かつ安定に担持できることが明らかとなった(H.Shen, T.Akagi, M.Akashi, Macromol. Biosci., revised)。このような両性電解質アミノ酸ナノ粒子は新規なドラックデリバリーキャリアとして有用であると考えられる。

Report

(2 results)
  • 2011 Annual Research Report
  • 2010 Annual Research Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2012 2011 2010

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (12 results)

  • [Journal Article] Polyampholyte Nanoparticles Prepared by the Self-complexation of Cationized Poly(γ-glutamic acid) for Protein Carriers2012

    • Author(s)
      Heyun Shen, Takami Akagi, Mitsuru Akashi
    • Journal Title

      Macromolecular Bioscience

      Volume: (in press) Issue: 8 Pages: 1100-1105

    • DOI

      10.1002/mabi.201200062

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Polyelectrolyte Multilayers-Modified Membrane Filter for Rapid Immunoassay : Protein Condensation by Centrifugal Permeation2011

    • Author(s)
      Heyun Shen, Junji Watanabe, Mitsuru Akashi
    • Journal Title

      Polymer Journal

      Volume: 43 Issue: 1 Pages: 35-40

    • DOI

      10.1038/pj.2010.114

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  • [Journal Article] Polyelectrolyte Multilayers-Modified Membrane Filter for Rapid Immunoassay : Protein Condensation by Centrifugal Permeation.2011

    • Author(s)
      Heyun Shen
    • Journal Title

      Polymer Journal

      Volume: 43 Pages: 35-40

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  • [Presentation] カチオン化ポリ(γ-グルタミン酸)からなるナノ粒子の調製と蛋白質キャリアとしての機能2011

    • Author(s)
      申鶴雲、赤木隆美、明石満
    • Organizer
      第33日本バイオマテリアル学会大会
    • Place of Presentation
      京都府民総合交流プラザ京都テルサ(京都)
    • Year and Date
      2011-11-21
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  • [Presentation] カチオン化ポリ(γ-グルタミン酸)からなる両性電解質ナノ粒子の調製と機能2011

    • Author(s)
      申鶴雲、赤木隆美、明石満
    • Organizer
      第60回高分子討論会
    • Place of Presentation
      岡山大学津島キャンパス(岡山県)
    • Year and Date
      2011-09-29
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    • Author(s)
      Heyun Shen, Takami Akagi, Mitsuru Akashi
    • Organizer
      242^<nd> American Chenical Society National Meeting and Exposition
    • Place of Presentation
      Denver (Colorado, USA)
    • Year and Date
      2011-08-28
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      申鶴雲、赤木隆美、明石満
    • Organizer
      第40回医用高分子シンポジウム
    • Place of Presentation
      関西大学千里山キャンパス(大阪府)
    • Year and Date
      2011-07-26
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  • [Presentation] カチオン化ポリアミノ酸からなる両性電解質ナノゲルの調製2011

    • Author(s)
      申鶴雲、赤木隆美、明石満
    • Organizer
      第57回高分子研究発表会(神戸)
    • Place of Presentation
      兵庫県民会館(兵庫県)
    • Year and Date
      2011-07-15
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  • [Presentation] Polyelectrolyte multilayers modified porous membrane achieve rapid immunoassay with protein condensing2010

    • Author(s)
      Heyun Shen, Junji Watanabe, Takami Akagi, Mitsuru Akashi
    • Organizer
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
    • Place of Presentation
      Hawaiian Convention Center, Honolulu, Hawaii, USA
    • Year and Date
      2010-12-18
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  • [Presentation] 高分子積層膜を基盤とした高速透過型バイオセンサーの創製2010

    • Author(s)
      申鶴雲、渡邉順司、赤木隆美、明石満
    • Organizer
      第32回日本バイオマテリアル学会大会
    • Place of Presentation
      グランドプリンスホテル広島(広島県・広島)
    • Year and Date
      2010-11-29
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  • [Presentation] 高分子積層膜を修飾した多孔質膜による高速バイオセンサーの創製2010

    • Author(s)
      申鶴雲、渡邉順司、赤木隆美、明石満
    • Organizer
      第59回高分子討論会
    • Place of Presentation
      北海道大学(北海道・札幌)
    • Year and Date
      2010-09-16
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  • [Presentation] 高分子積層膜を利用した高感度透過型バイオセンサーの創製2010

    • Author(s)
      申鶴雲、渡邉順司、赤木隆美、明石満
    • Organizer
      日本バイオマテリアル学会第5回関西若手研究発表会
    • Place of Presentation
      京都大学(京都)
    • Year and Date
      2010-08-06
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 高分子積層膜を修飾した多孔質膜によるタンパク質の濃縮と透過型バイオセンサーの創製2010

    • Author(s)
      申鶴雲、渡邉順司、赤木隆美、明石満
    • Organizer
      高分子研究発表会(神戸)
    • Place of Presentation
      兵庫県民会館(兵庫県・神戸)
    • Year and Date
      2010-07-16
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 高分子積層膜を基盤とした新規な透過型バイオセンサー界面の設計2010

    • Author(s)
      申鶴雲、渡邉順司、赤木隆美、明石満
    • Organizer
      第59回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜)
    • Year and Date
      2010-05-27
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] High Performance Interface Based on Polyelectrolyte Multilayers for Conventional Immunoasssay.2010

    • Author(s)
      Heyun Shen, Junji Watanabe, Takami Akagi, Mitsuru Akashi
    • Organizer
      the 2010 Annual Meeting of the Society For Biomaterials
    • Place of Presentation
      Washington State Convention Center, Seattle, Washington, USA
    • Year and Date
      2010-04-23
    • Related Report
      2010 Annual Research Report

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Published: 2010-12-03   Modified: 2024-03-26  

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