High Sensitivity Coagulation Sedimentation System with Arrangement of Antibodies on Surface Structure Controlled Particles

Research Project

Project/Area Number	18J11707
Research Category	Grant-in-Aid for JSPS Fellows
Allocation Type	Single-year Grants
Section	国内
Research Field	Polymer/Textile materials
Research Institution	Tohoku University
Research Fellow	平井裕太郎東北大学, 工学研究科, 特別研究員(DC2)
Project Period (FY)	2018-04-25 – 2020-03-31
Project Status	Declined (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help	¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000) Fiscal Year 2019: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000) Fiscal Year 2018: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords	高分子微粒子 / ミクロ相分離 / 凝集凝集法
Outline of Annual Research Achievements	イムノアッセイの一種である凝集沈降法は、抗体を表面に固定した微粒子と検体を混合し、抗原が存在した場合に生じる粒子間架橋による粒子分散液の濁度上昇を観察する手法である。簡便・安価な診断手法として臨床現場で用いられているが、凝集沈降法は測定感度が低いためウイルス疾患など微小量抗原をターゲットとした検出には適さず、より煩雑な分析手法を用いる必要があった。これまで検出感度が低かったことの原因として、粒子表面での抗体の配置制御がなされておらず、抗体が粒子表面上で凝集して不活性化することや、粒子間結合に多数の抗体が寄与していたことが挙げられる。そこで本研究では、凝集沈降法の高感度化に向けて、微粒子表面に修飾する抗体の配置制御に注目した。粒子表面において抗体の配置制御を可能とするために、粒子表面上にミクロ・マクロ相分離構造を作製・制御することで、相選択的に抗体を固定させられると考えた。最も検出感度が高くなると考えられる抗体の配置は、粒子表面に抗体が3方向に一つずつ配置されたものである。そこで、異なる３種類のホモポリマーをTHF中に混合し、水を滴下後、THFを蒸発させ高分子微粒子を作製することで(自己組織化析出法)、粒子表面を３等分するような表面構造を持つ微粒子(Ashura粒子)を作製することに成功した。また、用いるホモポリマーの組み合わせによって発現する相分離構造の制御も可能であることを明らかにした。今後、本研究によって開発された粒子表面への抗体修飾を行うことで、高感度凝集沈降法を可能にする高分子微粒子の開発が可能になると期待される。また、免疫活性を持たない物質の検出にも注目し、粒子表面に金属ナノ構造体、粒子内部に地場応答性を有する微粒子材料を作製することで、地場応答性表面増強ラマン散乱(SERS)活性による分子検出を可能にした。
Research Progress Status	翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
Strategy for Future Research Activity	翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。