Control of Nano-structure Surface for Highly Sensitive Biosensors

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 16K04928
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Applied materials
• Research Institution: Tokyo University of Marine Science and Technology
• Principal Investigator: OHNUKI Hitoshi 東京海洋大学, 学術研究院, 教授 (60223898)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: バイオセンサ / 免疫センサ / 抗原抗体反応 / 配向制御 / 電気化学インピーダンス法 / ミオグロビン / 心筋梗塞

Outline of Final Research Achievements

We developed novel biosensors which have antibody oriented surface together with regenerable feature. We employed Protein G as a receptor. The Protein G selectively binds to the IgG type antibody with keeping a fixed molecular direction under a neutral pH condition, but it cuts the bind under a low pH condition. Accordingly, the antibodies captured by the Protein G are oriented on the surface, exposed their sensing portion to the outside.
In this study, the anti-myoglobin antibodies were immobilized on Protein Gs to form a myoglobin biosensor. The obtained myoglobin biosensor showed 3 times larger intensity and the regenerable property.

Free Research Field

有機薄膜工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

心筋梗塞は発症後すぐに病院で治療を受けた際の死亡率が 10 % 以下だと言われている．つまり，心筋梗塞による死者を減らすには早期発見が非常に重要となる．この早期発見において注目されている物質がミオグロビンである．本研究では，ミオグロビン等の疾病の進行に伴い急増するバイオマーカーを，高感度でその場測定する手法としてバイオセンサの開発を行った．さらに，本研究で開発されたセンサの再生技術を組み合わせれば，1回計測あたりの経費節減とセンサ作製時間の短縮が可能となる．このような高感度バイオセンサは，将来の予防医療分野の発展を促進し，健康福祉社会の実現に大きく貢献できると考える．