スフィンゴ糖脂質を積層した生体模倣膜の表面解析法の開発と生物毒素感染機構の解明

2023 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 23K04515
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: Ding Wuxiao 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 主任研究員 (90598757)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鵜沢 浩隆 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 主任研究員 (60356566)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Keywords: 生物毒素 / 検知チップ / 糖鎖

Outline of Annual Research Achievements

2023年度の研究目的は、LSPRチップ作製過程における糖鎖の導入を定量的に解析するとともに、擬毒素への検出感度の向上を目指す。
まず、リシンとの結合できるLipoyl lactoside糖鎖を一段階で合成・精製に成功した。さらに、Lipoyl lactoside糖鎖を窒化ケイ素基板に固定した。高感度反射法FT-IRを用いて窒化ケイ素基板上の糖鎖(Lipoyl lactoside)を測定した結果、糖鎖由来のC-H伸縮ピークやアミドピークが観察されなかった。新たに合成した重水素標識化した糖誘導体(Lipoyl-C12H24-glucoside)を用いて、C-D伸縮ピークの有無を確認中。
検出感度の向上のため、LSPRチップ上の金ナノ粒子の修飾密度や配列の制御に着目した。市販の金ナノ粒子(40nm)を4倍に濃縮し、窒化ケイ素基板上に固定後電子顕微鏡で観察した。濃縮によって金ナノ粒子の修飾密度が1.5倍に向上し、擬毒素への検出感度も2倍弱に増強した。さらに、サイズが異なる金ナノ粒子の組み合わせで、金ナノ粒子2層化したLSPRチップも構築した。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

重水素標識化した糖誘導体(Lipoyl-C12H24-glucoside)の合成に成功し、それを修飾した金基板を高感度反射法FT-IRで解析中。
LSPRチップ上の金ナノ粒子の修飾密度や配列の制御によって、擬毒素リシンへの検出感度は2倍弱に増強した。また、金ナノ粒子2層化したLSPRチップの構築にも成功した。

Strategy for Future Research Activity

引き続き高感度反射法FT-IRなどの手法でLSPRチップを解析、検出感度の向上や相関性の解明に努める。特に、検出過程でノイズシグナルの最小限化にも工夫が必要。

Causes of Carryover

購入する予定試薬が欠品となり、22506円の金額を2024年度に繰り越しした。