2012 Fiscal Year Annual Research Report
ナノチューブ近赤外発光を利用した次世代臨床検査システム
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23241037
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
湯田坂 雅子 独立行政法人産業技術総合研究所, ナノチューブ応用研究センター, 研究チーム長 (70159226)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
池原 譲 独立行政法人産業技術総合研究所, 糖鎖医工学研究センター, 研究チーム長 (10311440)
岡崎 俊也 独立行政法人産業技術総合研究所, ナノチューブ応用研究センター, 研究チーム長 (90314054)
小倉 睦郎 独立行政法人産業技術総合研究所, ナノテシステム研究部門, 主任研究員 (90356717)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 臨床検査 / カーボンナノチューブ / 近赤外発光 |
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| Research Abstract |
本研究では、血球などに対して透過性が高い近赤外光を使い、臨床検査の高度化をめざしている。その実現のために、近赤外発光特性が最適な単層カーボンナノチューブ(CNT)を用い、それに抗体を付加した新規プローブの作製、ELISAによる疾病バイオマーカーの検出法最適化、さらに、近赤外発光計測に最適な計測機器の開発を行っている。
研究開始当初、CNTへの抗体付加に際し従来法を適用したところ、CNTの構造・特性が従来化合物と大きく異なることが原因で、さまざまな問題が生じた。従来法を改良して、CNT-リン脂質ポリエチレングリコール（PLPEG）-IgGを作製した。CNTをPLPEG-NHS（PEG末端にNHS基がついたもの）を用いてリン酸バッファー液中で超音波破砕器にかけて分散し、さらに遠心分離にて沈殿物を除去した。得られたCNT-PLPEG-NHSにIgGを反応させ、CNT-PLPEG-IｇGを作製した。これをプロテインG付き磁気ビーズで捕集し、洗浄後にCNT-PLPEG-IｇGを１００℃で加熱し、CNT-PLPEG-IｇGを溶出させた。溶出液中のCNTの近赤外発光スペクトルを測定し、免疫沈降実験が成功したことを確認した。スペクトル強度から、CNTの近赤外発光ラベルをもちいると、少なくとも６００ｐMの抗原検出感度が得られることが判明した。その成果まとめて、論文投稿した。
他方、CNTの近赤外光を測定するための小型測定装置をLEDとフォトダイオードを用いて作製し、CNTの近赤外光検出感度としては十分であることを確認した。
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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
カーボンナノチューブ（CNT)の近赤外発光を用いた臨床検査システム構築においては、CNTに抗体を付加する方法が想定以上に困難な課題であることが次第にはっきりしてきたが、本年度は昨年度に引き続き、CNTへの抗体付加作製法の探索をすすめ、CNT-PLPEG-IｇGが確実にできる方法を確立することができた。免疫試験に必要なモノクロナール抗体の精製は、遅れているが、次年度も継続して行う。
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| Strategy for Future Research Activity |
２年間の研究を通して、CNTへの抗体付加における様々な問題が判明し、各問題に対して対策をたて解決した結果、従来法に改善を加えた新たな作製法を確立させた。その作製法では、安定してCNT-抗体が作製できるものの、経時的に安定でなく保存しにくい、あるいは、CNT-抗体の反応収率が低いなどといった問題が残った。次年度の研究では、こうした問題を解決するために新たなCNT-抗体作製法を確立させる予定である。
得られたCNT-抗体を用いて抗原検出を行うためにモノクロナール抗体の作製を進める。また、市販のインフルエンザなどの抗原、キャプチャー抗体を用いてCNT-抗体を使った免疫試験の検出感度を確定する。検出感度を上げるために、ブロッキング剤の検討などを進める。
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