2014 Fiscal Year Annual Research Report
低インフラ地域でも利用可能な感染症バイオマーカーの早期検出法の開発
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25702029
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| Research Institution | National Institute for Materials Science |
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Principal Investigator |
荏原 充宏 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, MANA准主任研究者 (10452393)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | バイオマーカー / 早期診断 / スマートポリマー / 感染症 / 温度応答性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
世界70億人のうち、1/2は衛生面で問題を抱え、1/3は電気が使えず、1/5はまともな水が飲めない環境で生活しているといわれている。こうした地域では、毎年1000万人以上が5歳まで生きられずに死亡しており、その死因の半分以上がepidemics（マラリア、結核、インフルエンザなどの疫病）である。こうした背景のもと、本研究では、安定した電気供給や清潔な飲料水などの入手が困難な低インフラ地域（途上国や被災地）などでも利用可能なエネルギー源（例えば摩擦熱や太陽光など）によって駆動する環境応答性ポリマーを用いた早期診断システムの開発を行うことを目的とした。特に、5歳以下の子供が犠牲となりやすい感染症バイオマーカーの感染初期の微量濃度（ng/mL）を、ポイント・オブ・ケア（POC）診断で検出可能なレベル（ug/mL）まで濃縮することを最終目的とした。平成25年度には、クリック反応可能な温度応答性ポリマーを作製するため、シクロオクチン基を導入した温度応答性ポリマーを合成した。平成26年度には、HIVのバイオマーカーの一つである抗p24抗体にアジド基を導入し、温度応答性ポリマーとクリック反応することに成功した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初予定していた抗体―ポリマー複合体の凝集に関して、試験管内では予定通り反応が進んだが、ニトロセルロース膜上での凝集が不十分であることが判明した。急きょ必要濃度の設定を見直し、膜上においても凝集を確認することができた。それ以外の部分においてはおおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、ポリマーと抗体をクリック反応させる際の条件（温度、濃度、時間など）を詳細に検討することで、イムノクロマト用のニトロセルロース膜上でのクリック反応条件を最適化する。特に、呈色反応で目視できる条件から初期条件を逆算することで、熱沈殿による濃縮効率の最適化を行う。これらの最適化が終わったら、研究協力者であるPatrick Stayton教授（米国ワシントン大学）とディスカッションを行い、実際のバイオマーカーの検出を行っていく。
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| Causes of Carryover |
平成26年10月、当初予定していた抗体―ポリマー複合体の凝集に関して、試験管内では予定通り反応が進んだが、ニトロセルロース膜上での凝集が不十分であることが判明した。急きょ必要濃度の設定を見直し、膜上においても凝集を確認することができたが、この作業に５か月を要し、その後の呈色反応を年度内に終了することが不可能となった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成27年4月より膜上での凝集評価を行うため、抗体やイムノアッセイキットを購入する。平成27年9月には呈色反応を行うため、呈色試薬を購入する。
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