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体内留置型バイオセンサ開発のための表面改質

研究課題

研究課題/領域番号 02650294
研究種目

一般研究(C)

配分区分補助金
研究分野 計測・制御工学
研究機関東京大学

研究代表者

池田 研二  東京大学, 医学部(医), 助手 (70010030)

研究分担者 渡辺 瞭  東京大学, 医学部, 助教授 (00009937)
斎藤 正男  東京大学, 医学部, 教授 (60010708)
研究期間 (年度) 1990 – 1991
研究課題ステータス 完了 (1991年度)
配分額 *注記
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
1991年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
1990年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
キーワードイオン感応型電界効果トランジスタ / プラズマ重合膜 / SH基 / 抗体固定化 / 非特異吸着 / 表面電位 / 有機膜 / プラズマ重合 / ヘキサメチルジシロキサン / 電界効果トランジスタ / 親水化 / アミノ基
研究概要

イオン感応型電界効果トランジスタ(ISFET)を原理とする体内留置免疫センサの実現のためには、抗体を活性を保ったまま高密度に固定化することが重要となる。本研究では、抗体固定化の担体にプラズマ重合膜を用いた。有機膜の材質としてはシリコンとの接着性に優れているヘキサメチルジシロキサン(HMDS)を用いプラズマ重合法により膜を作成した。有機膜の表面に抗体固定化のための化学反応基としてSH基を導入した。エタンジチオ-ル気体中でプラズマ処理を行うことで膜表面にSH基を直接打ち込む。この表面修飾で疎水的な表面が親水的に変化したことを水の接触角を測定することにより確認した。すなわち、接触角が125度の表面が修飾後は52度になった。また、XPSでの表面分析で表面修飾した膜のみ硫黄の信号が観測され確かにSH基が導入されていることがわかった。これにシステインをSS結合で固定化する。さらに、システインのアミノ基と抗体(抗ヒト血清アルブミンIgG)のF_<ab>'のヒンジのSH基をマレイミド系の架橋剤で固定化した。酵素免疫測定法で行った結果、活性抗体固定化量は10^<11>[cm^<ー2>]オ-ダ-(最密は2×10^<12>)でかなり高密度に固定化されていることがわかった。また、非特異吸着の程度を調べるために抗体を固定化しない有機膜表面についても同様に行った。その結果、SH基とシステインを導入した膜はNH_2基を導入した膜に比べて非特異吸着が少ないこともわかった。この固定化抗体の抗原抗体反応による表面電位の測定を行った。その結果、抗原濃度が0.01〜1mg/mlの範囲では0.1mVオ-ダ-の電位が発生した。他物質(ウシ血清)の存在する状況でも同様の結果を得ることができた。以上の結果より免疫センサ実現の可能性を示すことができた。

報告書

(3件)
  • 1991 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1990 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (11件)

  • [文献書誌] 鈴木 誠一: "有機膜表面改質による固定化抗体の活性保持" 医用電子と生体工学特別号 第29回日本ME学会論文集. 28. 84-84 (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 鈴木 誠一: "Surface Modification of ImmunoーSemiconductor Sensor" Proceeding of Far Eastern Conference on Medical and Biological Engineering 1990. 272-273 (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 六車 仁志: "プラズマ重合膜を用いた免疫センサ実現のための表面電位の測定" 第39回応用物理学関係連合講演会. (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Suzuki: "Activity Retainment of Immobilized Antibody by Surface Modification of Organic Membrane" Proc. 29th conf. Japan Soc. MEBE. 84 (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Suzuki: "Surface Modification of Immuno-Semiconductor Sensor" Proc. Far Easter Conf. on Medical and Biol. Engin.272-273 (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Muguruma: "Measurement of Surface Potential for Immuno-sensors using Plasma-Polymerized mumbrane" Extended Abstracts (The 39th Spring Meeting, 1992) The Japan Soc, of Appl. Phys and Related Societies.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 鈴木 誠一: "有機膜表面改質による固定化抗体の活性保持" 医用電子と生体工学特別号 第29回日本ME学会論文集. 28. 84-84 (1990)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 鈴木 誠一: "Surface Modification of ImmunoーSemiconductor Sensor" Proceeding of Far Eastern Conference on Medical and Biological Engineering 1990. 272-273 (1990)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 六車 仁志: "プラズマ重合膜を用いた免疫センサ実現のための表面電位の測定" 第39回応用物理学関係連合講演会. (1992)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 鈴木 誠一: "有機膜表面改質による固定化抗体の活性保持" 医用電子と生体工学 特別号 第29回日本ME学会論文集. 28. 84 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 鈴木 誠一: "Surface Modification of ImmunoーSemiconductor Sensor" Proceedings of Far Eastern Conference on Medical and Biological Engineering 1990. 272-273 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書

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公開日: 1990-04-01   更新日: 2016-04-21  

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