2018 Fiscal Year Annual Research Report
Control of Nano-structure Surface for Highly Sensitive Biosensors
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16K04928
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| Research Institution | Tokyo University of Marine Science and Technology |
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Principal Investigator |
大貫 等 東京海洋大学, 学術研究院, 教授 (60223898)
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2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | バイオセンサ / 免疫センサ / 電気化学インピーダンス法 / 再生技術 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では高感度かつ高い選択性を持つミオグロビンバイオセンサの開発を目指している．特に昨年度，ブロッキング材としてポリエチレングリコール 系分子の2-(2-Aminoethoxy)ethanol を用いることで，センシング表面での非特異吸着を大幅に抑制することに成功し，信頼性の大幅な向上につながった．一方で開発したセンサは再利用できないという問題点が残っていた．そこで本年度は再生可能なセンサの開発をすべく，抗体の一軸配向固定に用いているProtein G’の特性に着目し，再生可能なセンサの開発を試みた．Protein G’は，有る特定の方向でIgG抗体と特異結合するタンパク質である．中性溶液中でこの結合は維持されるが，酸性溶液中ではその結合を絶つ性質を持つ．この性質を利用し，使用後にミオグロビンと結合した抗ミオグロビン抗体を酸性溶液中で脱離させ，新しい抗体を再びProtein G’に捕獲させることでセンサの再生を試みた．
Protein G’からの抗体脱離に使用可能な3種類（クエン酸，酢酸，グリシン）の酸性バッファーをとりあげ，濃度および浸漬時間を変化させて脱離と抗体再固定の条件を探った．結果，グリシンバッファー (0.2 mol/L, pH 2.5) に 10 分間浸漬することで抗体を脱離させることが可能であり，再び中性の抗体溶液中に浸漬することで新しい抗体を捕獲させ得ることが分かった．再生前後のインピーダンスセンサ特性の変化を，抗ミオグロビン抗体を固定化したミオグロビンセンサに関して調べた．その結果，計測可能な濃度範囲は両者でほぼ一致しており，本手法で新たな抗体が確かに固定化されていることが分かった．一方，再生後の試料におけるインピーダンスの増加率は元の7割程度に減少しており，グリシンによるブロッキング表面の変性の可能性があることが示唆された．
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