生理活性物質定量化のための複合型多機能バイオセンサーの開発とその生体計測への応用

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05558115
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: 清水 宣明 金沢大学, 工学部, 助教授 (50019634)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松村 英生 株式会社エイコム, 開発部, 部長 ; 大村 裕 日本臓器製薬(株), 生物活性科学研究所, 名誉所長 (30019517) ; 林 良茂 金沢大学, 工学部, 教授 (60019750)
• Keywords: バイオセンサー / 免疫センサー / 水晶振動子 / 抗原-抗体反応 / 酵素センサー / グルコースオキシダーゼ / 微小透析法 / 生理活性物質

Research Abstract

本研究は、複数の超微小液性情報変化を同時に解析できる多機能バイオセンサーを開発することにある.本年度は、(1)微小透析プローブによる生理活性物質の分離と高感度測定法の確立、(2)水晶振動子マイクロバランスを利用した免疫センサーの開発、(3)基質選択性酵素センサーの開発とグルコースの高感度測定の各研究テーマについて検討し、以下の結果を得た.
I.微小透析プローブ
(1)In vitroでノルアドレナリンは相対回収率約20%で回収・分析できる.
(2)ノルアドレナリンの回収に関する基礎実験をラット内側前頭前野で行い、十分満足のいく結果が得られた.
II.免疫センサー
(1)水晶振動子をマイクロバランスとして用いることができる.またその感度は1Hz/ngと極めて高い.
(2)水晶振動子電極表面にチラミンを電解重合し、アミノ基を導入後、グルタルアルデヒドを用い抗体のアミノ基との間にシッフ塩基形成反応を行わせた.これにより抗体を電極表面に効率よく固定化きる.
(3)水晶振動子マイクロバランスを用いて抗原-抗体反応の検出が可能であり、抗原濃度と免疫センサー応答には有意な相関が観察された.
III.酵素センサー
(1)白金電極の表面にグルコースオキシダーゼを固定化した.本研究によって作製したグルコースセンサーは、基質選択性、感度および濃度依存性に関して十分満足のいくものである.
(2)低溶存酸素溶液中では、グルコースセンサーの感度の低下が認められるが、フェロセンを電子メディエーターとして介在させることにより、センサーの感度が維持できた.

Research Products

• [Publications] Shimizu,N.: "An interleukin-1β-induced noradrenaline release in the spleen is mediated by brain corticotropin-releasing factor: an in vivo microdialysis study in conscious rats." Brain Behav.Immun.7. 14-23 (1994)
• [Publications] Shimizu,N.: "CRF receptor antagonist attenuates stress-induced noradrenaline release in the medial prefrontal cortex of rats." Brain Res.654. 145-148 (1994)
• [Publications] Nakane,H.: "Stress-induced noradrenaline release in the rat prefrontal cortex measured by microdialysis" Am.J.Physiol.267. R1559-R1566 (1994)
• [Publications] 清水宣明: "拘束ストレスと摂食抑制の中枢機序" Neurosciences. (印刷中). (1995)
• [Publications] Hori,T.: "Integrative and cellular Aspects of Autonomic Functions" John Libbery Eurotext,Paris, 554 (1994)