2020 Fiscal Year Research-status Report
生体分子精密整列化用足場分子の開発とバイオセンシングへの応用
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19K05219
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture |
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Principal Investigator |
飯嶋 益巳 東京農業大学, 応用生物科学部, 准教授 (40390728)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ナノバイオ / ナノ材料 / 生体分子 / 整列化 / 足場分子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
バイオセンシング技術の感度や特異性を高めるためには、ナノ界面でセンシング分子をクラスター化および精密整列化できる足場分子が重要な鍵となる。しかし、両者を同時に達成した技術例はなかった。研究代表者は、IgGとFc融合受容体のクラスター化および精密整列化を同時に行うことができる「バイオナノカプセル（BNC）足場技術」を開発し、各種バイオセンシングの高感度化と低コスト化を可能にしてきた。一方で、感度上昇効果が不十分な点や、BNC生産の煩雑さ等の課題もあった。そこで本研究では、BNC足場技術の改良、およびBNCの特性を進化させた新規足場分子の開発に取り組み、極微量の測定対象物質を、ワンステップで簡単・迅速に、超高感度に、安価に検出可能な技術開発を目指すこととした。将来的には、医療現場や食品工場等で実用できる測定キットへの展開が期待できると考えている。本年度は、昨年度に引き続き、食物アレルゲン検出で最も利用される、ELISA法およびイムノスティック法において、足場分子・ZZタグ提示型BNC（ZZ-BNC）、さらに新規足場分子ZZ-L膜を用いたダブルサンドイッチイムノアッセイ法について検討した。さらに市販のサンドイッチELISAキットにZZ-BNCを使用する方法を検討し、ZZ-BNCの有無によるシグナルの増強効果を見出した。本技術は、本研究課題の基盤技術、さらに応用技術に繋がることから、その検討意義および重要性は高いと考える。
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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
まず、ELISAサンドイッチ法を用いたオボアルブミンの検出で、捕捉抗体、検出抗体および酵素標識二次抗体を用いた測定系について、ZZ-BNCおよびZZ-L膜足場分子の有無によるダブルサンドイッチイムノアッセイの検討を行い、捕捉抗体と検出抗体、および酵素標識二次抗体との組み合わせや、非特異的吸着によるバックグラウンドの低減化について検討した。そこで、両足場分子の有無によるシグナルの増強効果が得られたが、未だバックグラウンドが高いことや、再現性が低いなどの課題が残されていることから、引き続き最適化の検討を進めている。そこでさらに、市販のサンドイッチELISAキットにZZ-BNCを使用する方法を検討したところ、従来法の高感度化および抗体使用量を低減できることを見出したことから、おおむね順調に進展していると考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
ZZ-BNCおよびZZ-L膜の有無によるダブルサンドイッチイムノアッセイについて、引き続きバックグラウンドの低減化、再現性の確認、各種抗原への展開などの検討を進めていく。また、様々な市販のELISAキットへZZ-BNCを使用する方法を検討し、従来法の高感度化および抗体使用量の低減化を図っていく。さらに、BNC足場技術の改良、およびBNCの特性を進化させた新規足場分子の開発に取り組む。なお、これらの研究により得られた成果は、原著論文、学会、ホームページ等で幅広く発表する。
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| Causes of Carryover |
理由：令和2年度に実施した研究において、令和元年度に引き続き、抗原と各種抗体との組み合わせ等の最適化やバックグラウンドの低減化の検討を中心に行ったため、当初の使用計画で計上した物品費（消耗品費）の、特にさまざまな種類の抗原や抗体の使用が低減された。そこで本研究費は、次年度の研究計画に必要な物品費、特に各種ELISAキットなどの使用頻度が増えることが予想される試薬類や消耗品費に使用することとしたため、次年度使用額が生じた。
使用計画：令和2年度と同様に、主に物品費（消耗品費）、旅費（学会発表や研究セミナー参加等）、その他（論文投稿費、印刷費）、について使用する。なお、物品費（消耗品費）は、一般試薬、ガラス及び使い捨て器具、抗体試薬、タンパク質試薬類などを主として使用する。
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| Remarks |
「日経産業新聞に食品安全健康学科 飯嶋益巳准教授の研究が紹介されました。」
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Research Products
(5 results)
