2014 Fiscal Year Annual Research Report
酸化亜鉛コーティングプラズモニックチップを用いた高感度イムノセンサーの研究
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25286032
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
田和 圭子 独立行政法人産業技術総合研究所, 健康工学研究部門, グループ長 (80344109)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
梅津 光央 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70333846)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | プラズモン / 格子 / イムノセンサー / 酸化亜鉛 / IL-6 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は、プラズモニックチップ上での抗酸化亜鉛ｘ抗IL-6二重特異性抗体を用いたサンドイッチアッセイ蛍光法により、インターロイキン６（IL-6）の検出に取り組んだ。抗体調製を分担者である梅津らが行い、代表者である田和らが計測を行った。
酸化亜鉛コーティングプラズモニックチップはTi,Ag, Ti, ZnOの多層構造で構成されているが、当初予定していた光学系は背面照射系であるために、銀膜厚を50nm より薄く調製する必要があった。IL-6サンドイッチアッセイは長時間での多段階アッセイであるため、銀薄膜が薄いとき、チップ表面が溶解することがわかった。そこで、銀薄膜の膜厚を厚くして、落射で蛍光強度を評価することとした。そのため、検出装置として落射蛍光顕微鏡を用いた。
蛍光顕微鏡下では各試料溶液10マイクロLでの計測は実行できた。IL-6に対して梅津らが調製した数種類の二重特異性抗体を捕獲抗体として用い、また、検出抗体として2種類の市販のIL-6抗体を蛍光標識して用いた。その中で、最も非特異吸着を抑制できた捕獲抗体‐検出抗体の組み合わせを選び、IL-6の各種濃度溶液を調製し、それらの蛍光像観察を行った。得られた蛍光像から蛍光強度を評価し、濃度に対してプロットしたところ、2nMが検出限界であることが示された。十分な検出感度を示せなかったが、非特異吸着を抑制することが難しかったことが、原因のひとつと考えている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
研究課題としてあげている小型計測装置の構築や成型加工によるレプリカ作製、さらに、抗酸化亜鉛ｘ抗IL-6二重特異性抗体の調製については、予定どおり進められている。しかしながら、検出感度が問題となっている。蛍光顕微鏡での検出は試料溶液が少量（10マイクロL）であることが利点であるが、感度は現状では達成できていない。感度向上のために、今後プラズモニックチップの3次元構造、あるいは、光学系の最適化を検討していきたい。
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| Strategy for Future Research Activity |
蛍光顕微鏡での検出は試料溶液が少量（10マイクロL）であることが利点であるが、感度は現状では達成できていない。感度向上のために、今後プラズモニックチップの3次元構造などで対応する、あるいは、光学系の最適化を検討していきたい。
また、調製された抗体の親和性や非特異吸着を抑制できていないことが原因のひとつであるため、抗体側での調製についても改善していきたい。
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| Causes of Carryover |
本PJで用いるプラズモニックチップのレプリカは外注によって成型加工する計画であった。しかし、別PJでそのレプリカの金型を作製し、それを利用したレプリカを外注したため、使用予算が計画の５％ほどとなり、300万円近くが次年度使用可能となった。
また、研究補助員の雇用として計上していた予算についても、別PJでの雇用・支払を一部行ったため、数10万円分について次年度使用が可能となった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
今年度はプラズモニックチップを用いた高感度バイオセンサーを検討する上で波長依存性を検討課題としてもあげている。よってプラズモン共鳴に基づく増強蛍光の波長依存性を調べる分光光度計の購入に使用する予定である。
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