2018 Fiscal Year Annual Research Report
Large-scale synthesis technology of pathogen detection gold nanoparticles using sugar-chain-reduction method
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16K13621
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| Research Institution | Saitama University |
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Principal Investigator |
小山 哲夫 埼玉大学, 研究機構, 技師 (20375588)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松岡 浩司 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (40272281)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 金ナノ微粒子 / 糖鎖 / 病原性大腸菌O157 / 病原体検査キット |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題は、糖鎖誘導体を用いて塩化金酸水溶液を還元し、当該糖鎖誘導体が表面に導入された金ナノ微粒子を合成することを目的とした。このような金ナノ微粒子が合成できれば、行減退の検査キットなどへの応用が可能となるためである。研究全体の大まかな流れとしては、糖鎖誘導体の合成、金ナノ微粒子の合成法の確立、生理活性の確認となっていた。
最初の段階である糖鎖誘導体の合成であるが、病原性大腸菌O157:H7が産生するベロ毒素と選択的に結合する『グロボ3糖』をターゲットに定め、その誘導体を合成した。続いて当該誘導体を用いて金ナノ微粒子の合成操作を行った。合成手法は塩化金酸水溶液に糖鎖誘導体の水溶液を滴下し、アルカリ状態にして金ナノ微粒子が生成した。この金ナノ微粒子に対して、表面糖鎖の分析を行った。表面糖鎖分析の過程で、バッファーの溶液の影響で金属微粒子が凝集することが判明した。この状況を解消するための条件を検討し、適切なバッファーの選択と濃度調整に関して知見を得た。
本研究本来の目的は表面に導入された糖鎖の生理活性により『病原体の存在が目に見える形でわかる』微粒子の構築であったが、色調変化が当初想定よりも乏しいことが判明した。この状況を打開すべく、同じ糖鎖誘導体を原料としたポリマーを合成し、金ナノ微粒子と共に溶液中に分散させた。糖鎖を認識する分子(レクチン)を混合した結果、ポリマーによって金ナノ微粒子が取り込まれるとともに、色調変化が明瞭に現れることが明らかとなった。この過程で金ナノ微粒子表面上の糖鎖よりもポリマー上の糖鎖の影響の方が大きいことが判明した。
本手法で糖鎖含有金ナノ微粒子を大量に合成できることは明らかになった。生理活性面では当初想定したものとは異なる結果になってしまったが、目指したものと同様の結果を得ることが出来た。
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