1993 Fiscal Year Annual Research Report
レーザー誘起キャピラリー振動法によるCZEの高感度検出と超微量生体関連物質の分析
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03555161
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
澤田 嗣郎 東京大学, 工学部, 教授 (90011105)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
野上 太郎 (株)日立制作所, 科学計測事業部・科学システム本部, 第二設計部長 研究開
原田 明 東京大学, 工学部, 助手 (90222231)
大久保 明 東京大学, 農学部, 助教授 (20111479)
松井 とも子 東京大学, 工学部, 助手 (20092330)
北森 武彦 東京大学, 工学部, 助教授 (60214821)
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| Keywords | レーザー誘起キャピラリー振動 / 超高感度分析 / キャピラリーゾーン電気泳動法 / 検出器 / 光熱変換効果 / アミノ酸 |
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| Research Abstract |
我々は光熱変換効果の一つとして、キャピラリーにレーザーを照射すると弦の振動と同様な力学的振動(レーザー誘起キャピラリー振動:CVL)が起こることを示し、超微量物質の超高感度分析ができることを実証した。一方、近年、超微小量試料に含まれる超微量成分の分離法としてキャピラリーゾーン電気泳動法(CZE)が開発され、生化学や医学等の生物科学をはじめとする様々な分野から注目を集めているが、分離された超微量成分をキャピラリー内で高感度且つ汎用的に検出する方法はない。このことが、多くの分野で期待されているCZEの実用化を阻んでいる大きな一因である。そこで我々は、CVLをCZEの検出器として応用することを着想し、基礎実験からレーザー蛍光法に匹敵する感度を有し、吸光法と同等の汎用性が期待できることを示した。
以上の研究に基づき、本研究ではCVLを検出器とするCZEの試作機を設計・製作し、基礎実験から予測された超高感度性や汎用性等の優れた特性を実証した。平成5年度は3年間の本研究の最終年度であるが、本年度は昨年度までに試作したCVLを検出器とする高性能CZE(CZE/CVL)を用いて実際に超微量生体関連物質を分析し、性能や実用性などについて評価し、良好な結果を得た。また、実用機に向けての設計指針を得ることもできた。以下に研究実績をまとめる。
【1】キャピラリーの中で起きる複数の光熱変換効果を明確にし、CZE検出のための最適条件を求め、実用機の設計指針を得た。
【2】amolレベルのアミノ酸を化学修飾しないで分離検出することができた。
【3】キャピラリーにゲルを充填したゲル電気泳動でもCVL検出でき、DNA断片の高感度検出もできることを示した。
【4】ポリスチレンを反応固相として免疫反応させ、CZE/CVLで夾雑物と分離検出する新たな高性能免疫分析法の基礎実験に成功した。
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Research Products
(6 results)
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[Publications] T.Kitamori,et al.: "Laser Photoacoustic and Photothermal Spectroscopies as Novel Characterization Method for Microparticles" Polymer International. 30. 451-453 (1993)
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[Publications] M.Harada,et al.: "Phase Signal of Optical Beam Deflection from Single Microparticles: Theory and Experiment" J.Appl.Phys.73. 2264-2271 (1993)
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[Publications] M.Harada,et al.: "Effect of Probe Beam Offset on Quantitative Measurement in Photothermal Beam Diflection Spectroscopy" Analytical Chemistry. 65. 2181-2183 (1993)
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[Publications] Chao-Yi Tu,et al.: "Ultrasensitive Heterogeneous Immunoassay Using Photothermal Deflection Spectroscopy" Analytical Chemistry. 65. 3631-3635 (1993)
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[Publications] T.Odake,et al.: "Ultratrace Detection of Capillary Gel Electrophoresis by Laser-Induced Capillary Vibration" Analytical Chemistry(発表予定). (1994)
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[Publications] T.Odake,et al.: "Photothermal Effects in Capillary and Optimal Conditions for Ultrasensitive Determination" Analytical Chemistry. (発表予定). (1994)
