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2007 Fiscal Year Annual Research Report

医療計測のための超高感度・多項目免疫センサーの開発

Research Project

Project/Area Number 19350044
Research InstitutionUniversity of Hyogo

Principal Investigator

水谷 文雄  University of Hyogo, 大学院・物質理学研究科, 教授 (80118603)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 丹羽 修  産業技術総合研究所, 生物機能工学研究部門, 副部門長 (70392644)
栗田 僚二  産業技術総合研究所, 生物機能工学研究部門, 研究員 (50415676)
久本 秀明  大阪府立大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (00286642)
Keywordsバイオセンサー / 免疫センサー / ペプチドホルモン / マイクロチップ / 高感度測定 / 化学増幅 / 電気化学 / 酵素免疫測定
Research Abstract

近年「その場」での疾病マーカーの迅速、簡便な測定が強く望まれている。簡便な計測、システム構成の目的には電気化学測定デバイスを組み込んだマイクロチップの利用が好ましいが、疾病マーカーのその場測定のためには、前者には百〜千倍程度の感度の向上が必要、後者には送液システムの簡便化が必要であるとの大きな課題が残る。そこで本研究では、a)化学増幅測定法の開発・利用による高感化、特に血液成分の妨害を受けない増幅系構築、b)々イクロリアクター技術の利用、c)化学修飾キャピラリーを用いたマイクロチップ権築と簡易な送液技術開発、を行い、これらの成果を統合して1)微量(数μL)の試料を用いるだけで、2)極低濃度(pM-fM)の、3)多種類のペプチドホルモンを、4)迅速かつ5)簡便(オンチップで送液ポシプ等不要)に測定するためのセンサーを開発する。19年度は、化学増幅に関し基質としてp-アミノフェニルピラノシドを用い、β-ガラクトシダーゼ反応により生成するp-アミノフェノールを電解酸化/酵素還元する基質サイクリング法、およびグルコース酸化酵素反応により生成する過酸化水素をペルオキシダーゼを含有するOs(II)錯体高分子膜上で反応させてOs(III)を蓄積させ、その後還元する方法の2つを開発した。β-ガラクトシダーゼ、グルコース酸化酵素ともに血中の活性は事実上ゼロであるので、これらのを標識酵素とする酵素免疫測定系を構築した場合、血液試料が非特異吸着しても過大なセンサー応答が与えられる恐れはない。実際後者の系を利用してインスリンの免疫測定を行ったが、血液試料中への添加回収試験において上記の問題は認められなかった。また、多成分の同時測定が可能なマイクロセルを開発した。さらに簡易送液可能なデバイスとして、疎水性流路上に試料を滴下し、反対側から試料を吸引する過程で、流路に隣接した親水性のマイクロセル中に毛管現象により試料を導入する系を開発した。

  • Research Products

    (20 results)

All 2008 2007

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (15 results)

  • [Journal Article] "Drop-and-Sip" Fluid Handling Technique for the Reagent-Release Capillary(RRC)-based Capillary-Assembled Microchip(CAs-CHIP):Sample Delivery Optimization and Reagent Release Behavior in RRC2008

    • Author(s)
      Terence G. Henares, 他
    • Journal Title

      Analytical Sciences 24

      Pages: 127-132

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Biosensors Utilizing Monolayers on Electrode Surfaces2008

    • Author(s)
      水谷 文雄
    • Journal Title

      Sensors and Actuators, B 130

      Pages: 14-20

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Surface Modification of Thin Polyion Complex Film for Surface Plasmon Immunosensor2008

    • Author(s)
      栗田 僚二, 他
    • Journal Title

      Sensors and Actuators, B 130

      Pages: 320-325

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Determination of Hydrogen Peroxide Based on the Charge Accumulation and Electrochemical Reduction at an Osmium Complex/Peroxidase-coated Electrode2007

    • Author(s)
      水谷 文雄, 他
    • Journal Title

      Chemistry Letters 36

      Pages: 1148-1149

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Capillary-assembled Microchip for the Electrochemical Determination of Glucose2007

    • Author(s)
      稲積 伸悟, 他
    • Journal Title

      Chemistry Letters 36

      Pages: 1242-1243

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 過酸化水素の高感度クーロメトリック測定と免疫センシングへの応用2008

    • Author(s)
      水谷 文雄, 他
    • Organizer
      第45回化学センサ研究発表会
    • Place of Presentation
      甲府
    • Year and Date
      2008-03-31
  • [Presentation] マイクロ流路を用いたHRPの局所固定およびその電気化学活性評価2008

    • Author(s)
      稲積 伸悟, 他
    • Organizer
      電気化学会第75会大会
    • Place of Presentation
      甲府
    • Year and Date
      2008-03-30
  • [Presentation] Multiple Protease Activity Sensing in a Single Drop of HeLa Cell Lysate using Capillary Assembled Microchip2008

    • Author(s)
      T. G. Henares, 他
    • Organizer
      22th Intenational Symposium on MicroScale Bioseparations(MSB)
    • Place of Presentation
      ベルリン
    • Year and Date
      2008-03-10
  • [Presentation] 酵素反応によるOs錯体酸化体の蓄積/電解還元過程を利用した酸化酵素活性の高感度測定2007

    • Author(s)
      太田栄次, 他
    • Organizer
      第44回化学センサ研究発表会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20070900
  • [Presentation] 化学増幅と高感度免疫センサー2007

    • Author(s)
      水谷文雄, 他
    • Organizer
      第1回化学センサー・バイオセンサーおよび計測技術合同ワークショップ
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      20070700
  • [Presentation] Highly-sensitive determination of hydrogen peroxide based on enzyme/electrochemical reaction sequence2007

    • Author(s)
      水谷 文雄, 他
    • Organizer
      7th East Asian Conference on Chemical Sensors
    • Place of Presentation
      シンガポール
    • Year and Date
      2007-12-05
  • [Presentation] Simultaneous On-chip Determination of a Cancer Marker and Creatinine by Surface Plasmon Resonance in a Microfluidic Channel2007

    • Author(s)
      中元 浩平, 他
    • Organizer
      第16回化学とマイクロ・ナノシステム研究会&ISMM2007
    • Place of Presentation
      つくば
    • Year and Date
      2007-10-29
  • [Presentation] キャピラリーアッセンブルド・電気化学チップの作製とグルコース測定への応用2007

    • Author(s)
      稲積 伸悟, 他
    • Organizer
      第16回化学とマイクロ・ナノシステム研究会&ISMM2007
    • Place of Presentation
      つくば
    • Year and Date
      2007-10-29
  • [Presentation] キャピラリー-アセンブルド・マイクロチップ(36)酵素放出キャピラリーの試作とグルコースセンシングへの応用2007

    • Author(s)
      前川 英治, 他
    • Organizer
      日本分析化学会第56年会
    • Place of Presentation
      徳島
    • Year and Date
      2007-09-19
  • [Presentation] 電気化学並びにSPRによる尿中腫瘍マーカー/クレアチニンの同時測定2007

    • Author(s)
      中元 浩平, 他
    • Organizer
      日本分析化学会第56年会
    • Place of Presentation
      徳島
    • Year and Date
      2007-09-19
  • [Presentation] キャピラリーアセンブルドマイクロチップへの電気化学測定モジュールの導入と過酸化水素、グルコースの測定2007

    • Author(s)
      稲積 伸悟, 他
    • Organizer
      第1回化学センサー・バイオセンサーおよび計測技術合同ワークショップ
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2007-07-13
  • [Presentation] キャピラリー-アセンブルド・マイクロチップを用いた細胞破砕液中多種プロテアーゼ活性の同時アッセイ2007

    • Author(s)
      久本 秀明, 他
    • Organizer
      第1回化学センサー・バイオセンサーおよび計測技術合同ワークショップ
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2007-07-13
  • [Presentation] 心疾患マーカ検出用マイクロセンシングチップの開発2007

    • Author(s)
      栗田 僚二
    • Organizer
      第30回分析化学若手交流会
    • Place of Presentation
      つくば
    • Year and Date
      2007-06-29
  • [Presentation] バイオアッセイにおけるセンサー技術の動向2007

    • Author(s)
      水谷 文雄
    • Organizer
      生物化学的測定研究会第12回学術集会
    • Place of Presentation
      広島
    • Year and Date
      2007-06-09
  • [Presentation] Capillary-assembled microchip(CAs-CHIP)(34):Simple serum Electmlytes analysis by multi-ion chip2007

    • Author(s)
      T. G. Henares, 他
    • Organizer
      第68回分析化学討論会
    • Place of Presentation
      宇都宮
    • Year and Date
      2007-05-20

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Published: 2010-02-04   Modified: 2021-09-21  

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