Developmemt of electrochemical biosensor for amyloid beta peptide which can realize early diagnosis of Alzheimer's disease

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K01430
• Research Institution: Konan University
• Principal Investigator: 藤井 敏司 甲南大学, フロンティアサイエンス学部, 教授 (80271518)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: アルツハイマー病 / アミロイドβ / バイオセンサ / 電気化学 / 修飾電極

Outline of Annual Research Achievements

アルツハイマー病の原因物質の有力候補と考えられているアミロイドβペプチド（Aβ）を、迅速かつ高感度に、また安価に検出できるシステムの構築を目指して研究を実施した。Aβは、既知のアルツハイマー病のバイオマーカーの中で、最も初期段階から動きを示すことが知られており、脳脊髄液や血液中のAβ量の変化を捉えることで、認知症状が顕著化する前にアルツハイマー病の発病リスクを評価できることが期待されている。
我々が開発したAβの凝集を促進させるペプチド（AFPP）を修飾した電極上にAβを凝集させ、Aβと１：１錯体を形成することが知られている銅イオンを加えて得られる電流値を測定することでAβの定量が可能であることをこれまでに報告してきた。しかし、この初期モデルではAβの検出限界が18nMで、目的とする血漿中Aβを検出するためには、感度が不足していた。
そこで、本年度は更なる高感度化を目指して、電極の電気化学的特性をより詳細に得るためインピーダンス測定を取り入れ、電極の高感度化に取り組んだ。従来から行ってきた高感度化の工夫である金ナノ粒子や多層カーボンナノチューブによる電極表面積の増大、およびAFPPの固定化過程などのインピーダンス変化を測定することにより、その特性を調べ、電極の修飾状況と検出限界値を系統的に検討中である。現在、様々な電気化学的パラメータとAβの検出限界の相関データを蓄積しており、それらを活用して最終年度の研究を遂行していく。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

主に実験を遂行してくれていた学生が修士を修了し、テーマを引き継いだ学生の頻繁な入れ替わり（退学、休学等）で予定通り研究が遂行できていない。

Strategy for Future Research Activity

本年度が最終年度になるので、これまでの遅れを取り返せるように、集中して研究を遂行していきたい。具体的には、可能な限り早くインピーダンス測定の結果と感度との相関を取り、これまでに蓄積してきた高感度化に寄与する効果（電極表面積の増大、アスコルビン酸の共存、保護用のアルカンチオールの修飾等）も合わせて、目標とする感度に到達させたい。

Causes of Carryover

研究を主に遂行している学生の入れ替わり等で、実施計画が大幅に遅れているため、実験用消耗品費が計画通りに使用できなかった。最終年度となる本年度は遅れを取り返すべく、並行して計画を遂行していく。