表面プラズモン励起増強蛍光を用いたピペットチップ型腫瘍マーカーイムノセンサの構築

• 研究課題/領域番号: 15K05540
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 分析化学
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 高野 恵里 神戸大学, 工学研究科, 学術研究員 (20634645)
• 研究分担者: 田和 圭子 関西学院大学, 理工学部, 教授 (80344109)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2015年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: イムノセンサ / 腫瘍マーカー / 表面プラズモン励起増強蛍光 / サンドイッチアッセイ / バイオナノカプセル

研究成果の概要

本研究では、波長オーダーの周期構造を構築して表面プラズモン励起蛍光増強現象(SPF)を利用できる表面に変換した、格子結合型プラズモニック微小反応板を創製した。この微小反応板を内部に組み込むようデザインされたピペットチップを用いて反応・吸着・洗浄・蛍光測定までを自動で行う「ピペットチップ型腫瘍マーカーイムノセンサ」を構築した。このセンシングシステムによりサンドイッチアッセイを行ったところ、1試料20分以内でサブng/mLの標的腫瘍マーカーの検出が可能であった。

研究成果

• [雑誌論文] Pipette tip biosensors for bacterial double-stranded DNA using bioluminescence induced by zinc finger luciferase (2017)
  • 著者名/発表者名: 1.Takano, E., Shimura, N., Akiba, T., Kitayama, Y., Sunayama, H., Abe, K., Ikebukuro, Takeuchi, T.
  • 雑誌名: Microchim. Acta 巻: 印刷中 号: 6 ページ: 1595-1601
  • DOI: 10.1007/s00604-017-2152-0
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Molecularly Imprinted Nanocavity-Based Fluorescence Polarization Assay Platform for Cortisol Sensing (2016)
  • 著者名/発表者名: 4.Yoshizawa, S., Kuwata, T., Takano, E., Kitayama, Y., Takeuchi, T.
  • 雑誌名: Molecular Imprinting 巻: 3 号: 1 ページ: 26-34
  • DOI: 10.1515/molim-2015-0007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecularly imprinted nanocavity-based fluorescence polarization assay platform for cortisol sensing (2016)
  • 著者名/発表者名: Murase, N., Taniguchi, S., Takano, E., Kitayama, Y., Takeuchi, T.
  • 雑誌名: J. Mater. Chem. B 巻: 4 号: 10 ページ: 1770-1777
  • DOI: 10.1039/c5tb02069g
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecularly imprinted polymer arrays as synthetic protein chips prepared by transcription-type molecular imprinting by use of protein-immobilized dots as stamps (2015)
  • 著者名/発表者名: Kuwata, T., Uchida, A., Takano, E., Kitayama, Y., Takeuchi, T.
  • 雑誌名: Anal. Chem 巻: 87 号: 23 ページ: 11784-11791
  • DOI: 10.1021/acs.analchem.5b03134
  • 査読あり
• [学会発表] 微小基板内蔵ピペットチップ型自動イムノセンシングシステムによるバイオマーカータンパク質の蛍光検出 (2018)
  • 著者名/発表者名: 高野 恵里、志村 宣明、竹内 俊文
  • 学会等名: 応用物理学会第65回春季学術講演会
• [学会発表] ピペットチップ型蛍光イムノセンシングシステムによる腫瘍マーカーの高感度蛍光検出 (2017)
  • 著者名/発表者名: 高野 恵里、志村 宣明、秋場 猛、竹内 俊文
  • 学会等名: 日本化学会第97春季年会
  • 発表場所: 慶応義塾大学（神奈川県・横浜市）
  • 年月日: 2017-03-16
• [学会発表] 微小基板内蔵ピペットチップ型自動バイオセンシングシステムによるバイオマーカータンパク質の高感度検出 (2017)
  • 著者名/発表者名: 高野 恵里、志村 宣明、秋場 猛、竹内 俊文
  • 学会等名: 第64回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
  • 年月日: 2017-03-14
• [学会発表] ピペットチップ型自動イムノセンシングシステムによるバイオマーカータンパク質の蛍光検出 (2017)
  • 著者名/発表者名: 高野 恵里、志村 宣明、秋場 猛、竹内 俊文
  • 学会等名: 第77回分析化学討論会
• [学会発表] センシング基板を内蔵可能なピペットチップ型自動バイオセンシングシステムによる腫瘍マーカーの蛍光検出 (2017)
  • 著者名/発表者名: 高野 恵里、志村 宣明、秋場 猛、竹内 俊文
  • 学会等名: 第24回クロマトグラフィーシンポジウム
• [学会発表] 微小基板内蔵ピペットチップ型自動イムノセンシングシステムによる腫瘍マーカーの高感度検出 (2017)
  • 著者名/発表者名: 高野 恵里、志村 宣明、竹内 俊文
  • 学会等名: 日本分析化学会第６６年会
• [学会発表] 微小基板内蔵ピペットチップ型自動イムノセンシングシステムによる腫瘍マーカーの高感 度検出 (2017)
  • 著者名/発表者名: 高野恵里、志村宣明、竹内俊文
  • 学会等名: 第28回クロマトグラフィー科学会議
• [学会発表] がんマーカーセンシングのための微小反応板内蔵ピペットチップ型バイオセンサシステム (2016)
  • 著者名/発表者名: 志村 宣明、高野 恵里、秋場 猛、竹内 俊文
  • 学会等名: 第27回クロマトグラフィー科学会議
  • 発表場所: 慶応義塾大学（東京都・港区）
  • 年月日: 2016-11-16
• [学会発表] 分子インプリントポリマーを認識素子とするタンパク質の格子結合型表面プラズモン励起増強蛍光検出 (2016)
  • 著者名/発表者名: 松浦 亮、 高野 恵里、砂山 博文、北山 雄己哉、田和 圭子 、竹内 俊文
  • 学会等名: 分析化学会第65回年会
  • 発表場所: 北海道大学(北海道・札幌市)
  • 年月日: 2016-09-06
• [学会発表] Fluorescence sensing of proteins using surface plasmon excitation enhancing chips grafted by artificial polymeric receptors (2016)
  • 著者名/発表者名: Ryo Matsuuｒa、 Eri Takano、 Keiko Tawa、 Yukiya Kitayama、 Toshifumi Takeuchi
  • 学会等名: MIP2016
  • 発表場所: Lund （Sweden）
  • 年月日: 2016-06-26
  • 国際学会
• [学会発表] 特異的高分子リガンドを用いた炎症マーカーの格子結合表面プラズモン増強蛍光センシング (2016)
  • 著者名/発表者名: 松浦 亮、 高野 恵里、北山 雄己哉、田和 圭子 、竹内 俊文
  • 学会等名: 第23回クロマトシンポジウム
  • 発表場所: 山梨大学(山梨県・甲府市)
  • 年月日: 2016-06-15
• [学会発表] 抗体配向固定化微小反応板を内蔵したピペットチップによる腫瘍マーカーの蛍光バイオセンシング (2016)
  • 著者名/発表者名: 高野 恵里、竹内 俊文
  • 学会等名: 第76回分析化学討論会
  • 発表場所: 岐阜薬科大学・岐阜大学(岐阜県・岐阜市）
  • 年月日: 2016-05-28
• [学会発表] 格子結合型表面プラズモン励起増強蛍光を用いた分子インプリントンプリントポリマーによるタンパク質センシング (2016)
  • 著者名/発表者名: 松浦 亮、 高野 恵里、砂山 博文、北山 雄己哉、田和 圭子 、竹内 俊文
  • 学会等名: 第65回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 神戸国際会議場(兵庫県・神戸市)
  • 年月日: 2016-05-25
• [学会発表] Development of pipette tip-type biosensor for automated bioluminescence detection of target genes in pathogens (2015)
  • 著者名/発表者名: Takano Eri, Shimura Nobuaki, Ikebukuro Kazunori, Takeuchi Toshifumi
  • 学会等名: pacifichem2015
  • 発表場所: Honolulu（USA）
  • 年月日: 2015-12-18
  • 国際学会
• [学会発表] 抗体を配向固定化した金基板を組み込んだピペットチップ型自動がん腫瘍マーカーアッセイシステムの構築 (2015)
  • 著者名/発表者名: 高野 恵里・ 竹内 俊文
  • 学会等名: 第26回クロマトグラフィー科学会議
  • 発表場所: 九州大学（福岡県・福岡市）
  • 年月日: 2015-11-11
• [学会発表] 抗体を配向固定化した免疫反応場を用いたピペットチップ型自動アッセイシステムによるバイオマーカーの蛍光検出 (2015)
  • 著者名/発表者名: 高野 恵里・ 竹内 俊文
  • 学会等名: 第64回分析化学会 年会
  • 発表場所: 九州大学（福岡県・福岡市）
  • 年月日: 2015-09-11
• [学会発表] 免疫反応場を組み込んだピペットチップ型自動腫瘍マーカーアッセイ法の開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 高野 恵里 ・ 志村 宣明 ・ 北山 雄己哉 ・ 竹内 俊文
  • 学会等名: 第75回分析化学討論会
  • 発表場所: 山梨大学（山梨県・甲府市）
  • 年月日: 2015-05-23