2015 Fiscal Year Annual Research Report
病態計測に用いるアミノ酸分析用マイクロチップの開発
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25330344
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| Research Institution | Hiroshima City University |
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Principal Investigator |
釘宮 章光 広島市立大学, 情報科学研究科, 准教授 (50285433)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | アミノ酸 / アミノアシルtRNA合成酵素 / バイオセンシング / 酵素 / 病態計測 / 小型装置 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、血中あるいは尿中のアミノ酸濃度を計測し、そのアミノ酸の濃度パターンである「アミノグラム」によって健康チェック、病態チェックを行うという画期的な手法を提案するものである。本研究期間内においては3～5種類程度の複数のアミノ酸濃度が計測可能な条件を確立することまでを目標とした。そして将来的には20種類のアミノ酸を同時計測可能なチップを開発することで、1枚のマイクロチップで複数の疾患が同時診断可能になると考えられる。
20種類の各アミノ酸を識別するための酵素としてアミノアシルtRNA合成酵素（aaRS）を用い、マイクロプレート内においてグリシン結合性酵素のGlyRSをグリシンの認識材料に用いて高感度に計測可能な条件の検討を行った。その結果、pH 7～8の中性域よりも、pH 9付近で感度良く計測可能であることを明らかにした。また、亜鉛イオンを添加することでも計測可能な濃度範囲が向上し、5μM～100μMのグリシンが選択的に計測可能であることを示した。トリプトファン結合性酵素のTrpRSやチロシン結合性酵素のTyrRSについても同様に測定感度が向上するという傾向がみられた。
また、リジン結合性、あるいはアスパラギン結合性のaaRSを微粒子に固定化したマイクロリアクターを有するフロー型バイオセンサーの開発についても検討した。それらの応答の評価や繰り返し使用のための洗浄条件などについて詳しく検討し、数μM～400μMのリジンあるいはアスパラギンが20分程度の時間で選択性良く、また50～100回程度繰り返し使用が可能であることを示した。この研究について、論文発表も行いアクセプトされた。
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