2021 Fiscal Year Annual Research Report
2つのシグナル増幅機構を組み込んだ免疫測定系の創生：高感度とワイドレンジの実現
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20J20465
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
伊藤 健太郎 東北大学, 環境科学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2020-04-24 – 2023-03-31
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| Keywords | 分析化学 / 電気化学 / イムノアッセイ / カスケード反応 / レドックスサイクル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は高感度イムノアッセイ系の構築を目的とし、シグナルとなる分子の量を増幅可能なカスケード反応と、分子由来のシグナルを増幅できる電気化学測定法のレドックスサイクルによる二つのシグナル増幅システムを有するイムノアッセイ系の構築を行う。去年度における成果から、エンドトキシンをイムノアッセイの標識として用いることで、抗原抗体反応後にエンドトキシンによりカスケード反応であるリムルス反応を誘起し、リムルス反応により最終的に遊離するp-aminophenolを、レドックスサイクルを用いて測定することで、ヤギイムノグロブリンG（IgG）を測定モデルとして470 aMの検出限界を達成した。しかし、エンドトキシンは環境中に不偏に存在するため、実験中はエンドトキシンの混入に細心の注意を払う必要があり、実験操作が複雑になる問題があった。そこで本年度では、他のカスケード反応として止血に関わるカスケード反応の凝固カスケード反応を用いるイムノアッセイ系の確立を行った。Factor XIaをイムノアッセイの標識として用いることで、抗原抗体反応後に凝固カスケード反応を誘起し、最終的に遊離するp-nitroanilineを電気化学測定することでイムノアッセイ系の確立を行った。ヒトIgGを測定モデルとして33 fMの検出限界を達成し、また凝固カスケード反応を用いないイムノアッセイと比較して凝固カスケード反応を用いる方が感度は10000倍高いことを確認した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
当初の計画では、2年ほどかけて行う予定だった段階を前年度の1年間で終えることができ、本年度は、当初の計画にはなかった、研究を遂行する上で見つかった様々な課題を解決できるアプローチの検討を行うことができたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
前年度と今年度の研究成果から、当初の目的であったレドックスサイクルとカスケード反応の二つのシグナル増幅システムを有するイムノアッセイ系の確立に成功した。今後は、この成果を基に、本イムノアッセイ系を一度の実験で複数項目の測定が可能になるイムノアッセイ系に改良する。
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