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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Signaling synthetic polymer receptors prepared by molecular imprinting and multi-step post-imprinting modifications

Research Project

Project/Area Number 16K18300
Research InstitutionYasuda Women's University

Principal Investigator

砂山 博文  安田女子大学, 薬学部, 助教 (60706464)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords分子インプリンティング / 人工高分子レセプター / ポストインプリンティング修飾
Outline of Annual Research Achievements

本年度もPIMによるMIPの機能化に関する検討を行った。モデル化合物として前立腺特異抗原(PSA)を用い、PIM用の機能性モノマーとして4-[2-(N-methacrylamido)ethylaminomethyl]benzoic acid (MABA)を合成した。このモノマーは相互作用部位として安息香酸部位、これと重合官能基の間にPIM部位として2級アミンを有する構造となっている。重合開始基としてbromo基、PSA固定化部位としてphenylboronic acid部位を有する混合自己組織化膜を作製し、これにPSAを固定化した。MABA、MPC(コモノマー)、MBAA(架橋剤)を10 mMリン酸緩衝液(pH 7.4)中、40℃で1時間反応させることで表面開始原子移動ラジカル重合にてポリマー薄膜を作製した。このポリマー薄膜の分子認識特性を表面プラズモン共鳴(SPR)測定装置にて検討を行ったところ、濃度依存的なSPRシグナルの増加が観察されたことからPSA結合空間が形成されていることが示唆された。また、選択性について検討を行ったところ、非標的分子の結合が多くみられた。このことからPIMとして低濃度のPSAを添加することで高親和性の結合空間を保護し、低親和性の結合空間にカルボン酸活性エステルを有するoligoethylene glycol鎖を導入するキャッピング処理を行ったところ、優選択性の大きな改善が確認された。また、アミノ基に反応活性のある蛍光分子を導入したところ蛍光分子に由来する蛍光シグナルが確認され、これにPSAを添加すると濃度依存的な蛍光強度の変化が観察された。
これらのことからPIMにより結合空間を選択的に修飾しMIPの機能を制御することにより情報発信型の高機能性材料を実現できることから、本研究における要素技術が実現可能であることが示された。

  • Research Products

    (12 results)

All 2019 2018

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (7 results)

  • [Journal Article] Orientationally Fabricated Zwitterionic Molecularly Imprinted Nanocavities for Highly Sensitive Glycoprotein Recognition2019

    • Author(s)
      T. Saeki, H. Sunayama, Y. Kitayama, T. Takeuchi
    • Journal Title

      Langmuir

      Volume: 35 Pages: 1320-1326

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.8b01215

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Post-imprinting-modified molecularly imprinted nanocavitieswith two synergetic, orthogonal, glycoprotein-binding sites to transduce binding events into fluorescence changes2019

    • Author(s)
      T. Morishige, E. Takano, H. Sunayama, Y. Kitayama, T. Takeuchi
    • Journal Title

      ChemNanoMat

      Volume: 5 Pages: 224-229

    • DOI

      10.1002/cnma.201800519

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Site-Specific Post-Imprinting Modification of Molecularly Imprinted Polymer Nanocavities with a Modifiable Functional Monomer for Prostate Cancer Biomarker Recognition2019

    • Author(s)
      H. Matsumoto, H. Sunayama, Y. Kitayama, E. Takano, T. Takeuchi
    • Journal Title

      Sci. Technol. Adv. Mater.

      Volume: 20 Pages: 305-312

    • DOI

      10.1080/14686996.2019.1583495

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 分子インプリンティングによる高感度分子認識素子の開発とその応用2019

    • Author(s)
      砂山博文、竹内俊文
    • Journal Title

      ファルマシア

      Volume: 55 Pages: 150-154

    • DOI

      10.14894/faruawpsj.55.2_150

  • [Journal Article] Beyond natural antibodies, a new generation of synthetic antibodies created by post-imprinting modification of molecularly imprinted polymer,2018

    • Author(s)
      T. Takeuchi, H. Sunayama
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Volume: 54 Pages: 6243-6251

    • DOI

      10.1039/c8cc02923g

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 多段階ポストインプリンティング修飾による腫瘍マーカータンパク質高感度センシング材料2019

    • Author(s)
      高宮和寛、砂山博文、高野恵里、北山雄己哉、竹内俊文
    • Organizer
      日本薬学会第139年会
  • [Presentation] REGULATION OF PROTEIN BINDING ACTIVITIES OF MOLECULARLY IMRINTED POLYMER BY SINGLE OR MUTI-STEP POST-IMPRINTING MODIFICATIONS2018

    • Author(s)
      H. Sunayama, T. Takeuchi
    • Organizer
      10th International Conference on Molecular Imprinting (MIP2018)
  • [Presentation] SENSITIVE DETECTION OF PROSTATE SPECIFIC ANTIGEN BY MOLECULARLY IMPRINTED POLYMERS PREPARED VIA POST-IMPRINTING MODIFICATIONS2018

    • Author(s)
      T. Saeki, H. Sunayama, E. Takano, Y. Kamon, Y. Kitayama, T. Takeuchi
    • Organizer
      10th International Conference on Molecular Imprinting (MIP2018)
  • [Presentation] 配向固定化及びポストインプリンティング修飾法による糖タンパク質認識ナノ空間の創製2018

    • Author(s)
      林知彦、砂山博文、香門悠里、北山雄己哉、竹内俊文
    • Organizer
      第25回クロマトグラフィーシンポジウム
  • [Presentation] 多段階ポストインプリンティング修飾を駆使したバイオマーカー認識空間の構築2018

    • Author(s)
      砂山博文、高宮和寛、高野恵里、北山雄己哉、竹内俊文
    • Organizer
      第12回バイオ関連化学シンポジウム
  • [Presentation] 多段階ポストインプリンティング修飾を利用した高感度バイオマーカーセンシング2018

    • Author(s)
      高宮和寛、砂山博文、高野恵里、北山雄己哉、竹内俊文
    • Organizer
      第29回クロマトグラフィー科学会議
  • [Presentation] ポストインプリンティング修飾及び配向固定化によるバイオマーカータンパク質認識空間の創製2018

    • Author(s)
      林知彦、 砂山博文、香門悠里、北山雄己哉、竹内俊文
    • Organizer
      第78回分析化学討論会

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Published: 2019-12-27  

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