2010 Fiscal Year Annual Research Report
3次元マイクロ流路を用いた多検体超高感度の可搬式ELISA環境計測システムの研究
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20510015
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| Research Institution | University of Hyogo |
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Principal Investigator |
内海 裕一 兵庫県立大学, 高度産業科学技術研究所, 准教授 (80326298)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
武尾 正弘 兵庫県立大学, 工学研究科物質系工学専攻, 准教授 (40236443)
根来 誠司 兵庫県立大学, 工学研究科物質系工学専攻, 教授 (90156159)
持地 広造 兵庫県立大学, 工学研究科物質系工学専攻, 教授 (40347521)
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| Keywords | 環境分析 / チップ分析 / 生体分析 / マイクロメカトロニクス / バイオリアクター / 反応流 |
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| Research Abstract |
本研究の目的は、代表者が提案したELISAマイクロ積層システムの高感度化と多検体化のための3次元集積化を検討し、システム内における全ての流路を同時駆動し、可搬式への展開が可能な超高感度で多検体分析可能なELISA環境分析システムを実現することにある。本年度の実績をを以下に要約する。
1)遠心力駆動3次元マイクロELISAシステムの試作と実証
異なる単位化学操作機能毎に異なる水平/垂直流路を回転基板内に配置し、それらを積層した遠心力駆動ELISAシステムを設計し、試作した。動作試験の結果、複数の被検物質及び薬液投入から、混合、免疫反応、基質導入、酵素反応、反応停止、吸光度検出に至る各操作に対応した逐次送液を回転数の制御のみによって可能なことを検証した。
2)ELISAシステムの環境分析への応用
競合法ELISAを想定した流路構成を設計し、ディープX線リソグラフィとUVフォトプロセスを用いて実際のCD型マイクロ積層システムを作製し、分析特性を評価した。競合法ELISAを用いて内分泌撹乱化学物質のノニルフェノールを測定した。濃度が0.1ng/ml以下の極低濃度領域においても、線形的な阻害率応答が再現性良く観測され、市販ELISAキット(定量下限値:5ng/ml)の50倍以上の検出感度が得られた。また、発ガン物質のポリ塩化ビフェニルを、積層ディスクを用いて6検体同時に定量分析した場合にも、約0.03ng/mlの高い感度を得た。
さらに、免疫反応ディスクと光学検出ディスクの2枚を積層したディスクを用いて、濃度の異なるマウス免疫グロブリンGを6検体同時にサンドイッチELISAにて測定することに成功した。この測定ではディスクの回転数を1500rpmまで5段階に逐次変化するのみでELISA測定の全操作を実現した。また、0.5ng/mlという高い測定感度を得た。
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