2022 Fiscal Year Research-status Report
新型コロナウイルスの高感度検出に向けたフォトニックバイオチップの開発
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21K04185
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| Research Institution | Kanto Gakuin University |
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Principal Investigator |
石坂 雄平 関東学院大学, 理工学部, 准教授 (60758598)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
荒川 太郎 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (40293170)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | シリコン微小リング共振器 / バイオセンサ / SARS-CoV-2 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
金属アシスト型スロット導波路に基づく微小リング共振器構造と新規抗体を融合した高感度の新型コロナウイルス・フォトニックバイオセンサチップを開発する．フォトニックチップを用いたバイオセンサは高感度，高速，低コストという特長を有するが，新型コロナウイルス検出への有効性は未解明である．そこで，本研究では，研究代表者らが世界に先駆けて提案してきた金属アシスト型スロット導波路，微小リング共振器構造および新型コロナウイルスを高感度で特異的に検出可能な新規モノクローナル抗体を融合した新しいバイオセンサを提案・開発し，その有用性を実証することを目的とする．本年度の研究では，測定環境の改善を目的として、測定時にバイオセンサチップを固定するための治具を作製するとともに、チップ上に流路を形成した。また、抗原抗体反応の実験として、チップ上に修飾したanti-BSA抗体に対してウシ血清アルブミン(BSA)とヒト血清アルブミン(HSA)を用いて特異・非特異吸着の検証を行った。測定では特異吸着タンパク質となるBSAのみ長波長側へのシフトが確認でき、作製したセンサチップを用いると抗原抗体反応が検知できることを実証した。今後は、抗体等をマイクロシリンジを用いてチップに流入させる際に手動ではなくポンプを用いて定量流入を行い、検出感度や測定時間への影響を調査する。また、センサ感度の向上を目的として、微小リング共振器を装荷したマッハツェンダー干渉計型バイオセンサチップを作製し、性能評価を行う計画である。
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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
シリコンバイオセンサチップを固定する治具を作製し、チップ上に流路を形成することで測定環境を改善し、特異・非特異吸着実験を行うことで、作製したチップで抗原抗体反応を検知可能であることを示すことができたため、研究は順調に進展しているといえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度の研究では、抗体等をマイクロシリンジを用いてチップに流入させる際に手動ではなく、ポンプを用いて定量流入を行い、検出感度や測定時間への影響を調査する。また、センサ感度の向上を目的として、微小リング共振器を装荷したマッハツェンダー干渉計型バイオセンサチップを作製し、性能評価を行う。
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| Causes of Carryover |
シリコンチップ作製技術の専門知識に対する謝礼金の支払いが変動的であるため次年度使用額が生じた。こちらは引き続き謝礼金として使用する予定である。
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