2018 Fiscal Year Research-status Report
ウイルスの高精度検出を可能にする糖鎖固定化単分散ポリマー粒子のワンポット合成
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17K18318
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| Research Institution | Ibaraki University |
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Principal Investigator |
山内 紀子 茨城大学, 理工学研究科(工学野), 助教 (20598106)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 糖鎖 / ポリマー粒子 / ワンポット合成 / ソープフリー乳化重合 / 単分散 / サブミクロン粒子 / ウイルス検出 / 蛍光 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ウイルスやタンパク質と特異吸着する糖鎖を表面固定化したポリマー微粒子は、目的生体物質の検出、分離、精製操作への応用が可能である。高効率・高精度でのウイルスやタンパク質検出のためには、糖鎖がポリマー微粒子表面に高密度で固定化されるとともに、粒子の粒径均一性が高い（単分散である）ことが必須である。さらに、微粒子に蛍光色素を内包させることにより、目的物質の蛍光検出や、細胞の蛍光標識用バイオマーカーとしての応用も期待される。
平成30年度は、ポリマー粒子形成とその粒子表面への糖の固定化とともに、ポリマー粒子内部への蛍光色素の取り込みも並行的に行う手法を確立した。粒子合成法としては、水溶媒中でのクリーンプロセスであるソープフリー乳化重合を採用し、ポリマー種は化学的・物理的に安定性が高いポリメタクリル酸メチル（PMMA）、重合開始剤は過硫酸カリウム（KPS）を用いた。糖としてグルコースをもつアルキル-β-D-グルコピラノシドを用い、蛍光色素としてはPMMAとの親和性が高い疎水性蛍光色素を選択した。疎水性蛍光色素を重合前に系内に添加することによって、生成PMMA粒子内部に自発的に取り込まれることがわかった。蛍光色素の包含は、生成粒子および生成粒子を取り除いた上澄みの蛍光スペクトル測定によって評価した。蛍光生成粒子表面への糖（グルコース）の固定化は、グルコースと特異的に吸着するタンパク質であるコンカナバリンAの吸着量によって確認した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ポリマー粒子表面への糖の固定化とともに、ポリマー粒子内部への蛍光色素の取り込みにも成功したことから、おおむね順調に進行しているといえる。糖の固定化の評価方法や、蛍光色素取り込みの評価方法も確立できた。
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| Strategy for Future Research Activity |
ウイルスやタンパク質吸着後の粒子の磁気分離を可能にするため、磁性粒子を内包した糖固定化ポリマー粒子の合成を行う。糖固定化ポリマー粒子中への磁性粒子の包含は、磁場による迅速な粒子回収を可能にすることから、ウイルスやタンパク質の検出・濃縮・分離操作のオートメーション化技術に貢献する。さらに、磁性と蛍光の両方の特性をもつ粒子は、磁気分離と蛍光標識をともに可能にする。
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| Causes of Carryover |
平成29年度からの未使用額を消耗費や試薬にあてたが、研究が順調に進行したため、全額の執行に至らなかった。未使用額は、平成31年度に新たに必要となる消耗品や試薬の購入にあてる。
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