2022 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 – 2024-03-31
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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、ELISA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）およびZZ-L膜を用いた各種検出法におけるさまざまな食物アレルゲン検出の高感度化について検討した。さらに、新規足場分子・DNA結合型BNCのDNA整列提示化による広範なリガンド検出の高感度化の応用を検討した。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
ELISAおよびイムノスティック法を用いたさまざまな食物アレルゲンの検出では、特に間接法においてZZ-BNCによる各種抗原検出の高感度化効果が得られた。また、イムノスティック法では、ZZ-BNCを用いることで測定時間を1/5に短縮できることを見出した。引き続き、ダブルサンドイッチアッセイへの応用について、ZZ-BNCおよびZZ-L膜の高感度化効果について検討を進めている。また、新規足場分子・DNA結合型BNCを用いたDNA整列提示化ならびに広範なリガンド検出の高感度化については、QCM法における効果について検討を進めており、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 |
本年度得られた成果をもとに、ELISAおよびイムノスティック法、QCM法におけるZZ-BNCおよびZZ-L膜を用いたダブルサンドイッチイムノアッセイの最適化について検討を進め、抗原検出の高感度化ならびに簡便化を図る。さらに、QCM法を用いて、DNA結合型BNCによる広範なリガンド検出の高感度化の検討を進める。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4年度に実施した研究において、令和3年度に引き続き、ELISAやイムノスティック法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QCMの消耗品類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QCM実験の使用頻度が増えることが予想されるセンサーチップなどの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4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、センサーチップ、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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