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生体分子複合固定ソフト界面に基づく増幅・濃縮型高感度イムノアッセイデバイスの開発

公募研究

研究領域ソフトインターフェースの分子科学
研究課題/領域番号 21106517
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関大阪府立大学

研究代表者

久本 秀明  大阪府立大学, 工学研究科, 教授 (00286642)

研究期間 (年度) 2009 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
2010年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2009年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワードイムノアッセイ / キャピラリー / 等電点電気泳動 / ELISA / マイクロチップ / マイクロTAS / 角型キャピラリー / バイオセンシング
研究概要

本年度は、ソフト界面形成キャピラリーを作製し、等電点電気泳動濃縮に基づくイムノアッセイを実施した。
具体的には以下の方法を試みた。洗浄した角型キャピラリー内壁にポリジメチルアクリルアミド(PDMA)膜を作製した。未反応モノマーを十分に洗浄後真空乾燥させ、ここに蛍光標識抗体・両性電解質(キャリアーアンフォライト)を含む溶液を導入した。このキャピラリーを再度真空乾燥させることで、溶液に含まれる全ての抗体・両性電解質をPDMAゲル中に吸収させ、ソフト界面形成キャピラリーとした。
このキャピラリー内に抗原溶液を導入後、酸性・塩基性電解質を両端に接触させて電圧を印加し、蛍光顕微鏡下でCCD画像を取得して濃縮挙動を評価した。その結果、固定化試薬として、Rabbit-IgG-FITC、試料としてAnti-Rabbit-IgG-RBITCを用いた場合、濃縮時間がわずか約6-7分程度であるにもかかわらず、汎用の蛍光顕微鏡用CCDカメラを検出器とするpg/mLレベルの高感度検出が可能であり、簡便・迅速・高感度なイムノアッセイが実現できることがわかった。
また、ここでは複数のキャピラリー作製・マルチデバイス化を試みた。ここではキャピラリーを並列に埋め込むPDMS流路部と、酸・塩基電解質リザーバー部を独立して作製後組み合わせてPDMSデバイスを作製した。ここに、毛細管力で試料を導入したキャピラリーをはめ込み、電圧を印加して、CCDカメラに基づく多種同時検出を実施した。ここでは予備検討として、タンパク検出用ラベル化剤および異なるpI範囲のキャリアーアンフォライトを固定したキャピラリーを3種類用意し、マルチIEFを行ったところ、それぞれのキャピラリー単独でIEFを行った場合とほぼ同じ形状・位置の濃縮ピークが得られ、マルチIEFが実際に可能であることがわかった。
今後、異なる抗体を固定したキャピラリーのパラレル化により、簡便・高感度かつ、多種同時タンパク検出が可能なマルチイムノアッセイデバイスの開発が期待される。

報告書

(2件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (13件) 図書 (2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Reagent-Release Capillary Array-Isoelectric Focusing Device as a Rapid Screening Device for IEF Condition Optimization2010

    • 著者名/発表者名
      Masaki Kataoka, et al.
    • 雑誌名

      Lab Chip

      巻: 10 ページ: 3341-3347

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Single-step ELISA Capillary Sensor Based on Surface-Bonded Glucose Oxidase, Antibody, and Physically-Adsorbed PEG membrane Containing Peroxidase-Labeled Antibody2010

    • 著者名/発表者名
      Terence G.Henares, et al.
    • 雑誌名

      Sens.Actuators B.

      巻: 149 ページ: 319-324

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] REAGENTRELEASE CAPILLARY ARRAY ISOELECTRIC FOC USING DEVICE FOR RAPID SCREENING OF PROTEIN ANALYSIS CONDITIONS2010

    • 著者名/発表者名
      Masaki Kataoka, et al.
    • 雑誌名

      Proc.Micro-TAS

      ページ: 1040-1042

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] DEVELOPMENT OF A NOVEL SINGLE-STEP ELISA CAPILLARY IMMUNOSENSOR FOR CAPILLARY-ASSEMBLED MICROCHIP(CAs-CHIP)2009

    • 著者名/発表者名
      Henares, et al.
    • 雑誌名

      Proceedings of Micro Total Analysis Systems 2

      ページ: 1094-1096

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] REAGENT-RELEASE CAPILLARY-BASED ISOELECTRIC FOCUSING□RRC-Based IEF) TOWARDS SIMPLE, DISPOSABLE, SENSITIVE AND MULTIPLEXED IMMUNOASSAY ON A CAPILLARY-ASSEMBLED MICROCHIP(CAs-CHIP)2009

    • 著者名/発表者名
      Yokoyama, et al.
    • 雑誌名

      Proceedings of Micro Total Analysis Systems 2

      ページ: 1204-1206

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Capillary-Assembled Microchip (CAs-CHIP) : Versatile System Integration Platform for the Development of Multi-Sensing Microfluidic Devices2010

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Hisamoto
    • 学会等名
      Nanomaterials based biosensors and Biosystems Improving the quality and security of citizen's life Workshop : SPAIN-JAPAN (NANO JASP 2010)
    • 発表場所
      Barcelona (Spain) (Invited Talk)
    • 年月日
      2010-11-29
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 試薬放出キャピラリー等電点電気泳動に基づく高感度バイオ分析デバイスの開発~簡便・迅速・高感度イムノアッセイの開発~2010

    • 著者名/発表者名
      横山大輝, ら
    • 学会等名
      第30回キャピラリー電気泳動シンポジウム
    • 発表場所
      岐阜
    • 年月日
      2010-11-15
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 試薬放出キャピラリー等電点電気泳動に基づく高感度バイオ分析デバイスの開発~超高感度酵素活性検出法の開発~2010

    • 著者名/発表者名
      野川悠人, ら
    • 学会等名
      第30回キャピラリー電気泳動シンポジウム
    • 発表場所
      岐阜
    • 年月日
      2010-11-15
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 簡便な高感度バイオ分析に向けた試薬放出キャピラリーIEF2010

    • 著者名/発表者名
      久本秀明
    • 学会等名
      第30回キャピラリー電気泳動シンポジウム
    • 発表場所
      岐阜(招待講演)
    • 年月日
      2010-11-15
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Bioanalytical Microdevices Based on Reagent-Release Capillary Array2010

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Hisamoto
    • 学会等名
      China Japan Korea Symposium on Environmental Analytical Chemistry (CJK2010)
    • 発表場所
      Wuhan (China)(Invited Talk)
    • 年月日
      2010-11-02
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] REAGENT-RELEASE CAPILLARY ARRAY-ISOELECTRIC FOCUSING DEVICE FOR RAPID SCREENING OF PROTEIN ANALYSIS CONDITIONS2010

    • 著者名/発表者名
      Masaki Kataoka, et al.
    • 学会等名
      The 14th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences (μTAS 2010)
    • 発表場所
      Groningen (Netherlands.)
    • 年月日
      2010-10-05
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 試薬放出キャピラリー等電点電気泳動に基づく高感度バイオ分析デバイスの開発~キャピラリー内pH勾配形成の基礎検討~2010

    • 著者名/発表者名
      横山大輝, ら
    • 学会等名
      東京コンファレンス2010
    • 発表場所
      幕張(千葉)
    • 年月日
      2010-09-02
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 試薬放出キャピラリー等電点電気泳動に基づく高感度ベイオ分析デバイスの開発2010

    • 著者名/発表者名
      横山大輝, ら
    • 学会等名
      第71回分析化学討論会
    • 発表場所
      松江(島根)
    • 年月日
      2010-05-15
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] REAGENT-RELEASE CAPILLARY-BASED ISOELECTRIC FOCUSING (RRC-BASED IEF) : A SIMPLE, DISPOSABLE, RAPID, AND SENSITIVE METHOD TOWARDS MULTIPLE IMMUNOASSAY ON A CAPILLARY-ASSEMBLED MICROCHIP(CAs-CHIP)2009

    • 著者名/発表者名
      Hisamoto, et al.
    • 学会等名
      The 13th Beijing Conference and Exhibition on Instrumental Analysis
    • 発表場所
      Central Garden Hotel, Beijing, China
    • 年月日
      2009-11-26
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 試薬放出キャピラリーを用いたキャピラリー等電点電気泳動濃縮型高感度イムノアツセイ2009

    • 著者名/発表者名
      横山, ら
    • 学会等名
      第29回キャピラリー電気泳動シンポジウム
    • 発表場所
      近畿大学
    • 年月日
      2009-11-19
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] キャピラリー-アセンブルド・マイクロチップ(45)試薬放出キャピラリーを用いたキャピラリー等電点電気泳動濃縮型高感度イムノアッセイ2009

    • 著者名/発表者名
      横山, ら
    • 学会等名
      日本分析化学会第58年会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2009-09-24
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] キャピラリー-アセンブルド・マイクロチップ(45)2酵素近接効果を利用した1ステップELISAキャピラリーの開発2009

    • 著者名/発表者名
      堤, ら
    • 学会等名
      東京コンファレンス2009
    • 発表場所
      幕張メッセ国際会議場
    • 年月日
      2009-09-04
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Development of a single-step ELISA capillary by Enzyme Proximity-dependent Reaction2009

    • 著者名/発表者名
      Tsutsumi, et al.
    • 学会等名
      2009 China-Japan-Korea Symposium on Analytical Chemistry
    • 発表場所
      幕張メッセ国際会議場
    • 年月日
      2009-09-01
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [図書] 「バイオチップ実用化ハンドブック」、第4章「国内外の動向」第5節「技術展望~バイオチップの将来技術~」2010

    • 著者名/発表者名
      久本秀明
    • 総ページ数
      664
    • 出版者
      1ステップ化学センシングキャピラリーチップ
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [図書] Environmentally Harmonious Chemistry for the 21st Century, Chapter I2010

    • 著者名/発表者名
      Toshio Yao, Hideaki Hisamoto
    • 総ページ数
      220
    • 出版者
      Bioanalytical systems with in vivo biosensors and microfluidic devices
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.chem.osakafu-u.ac.jp/ohka/ohka1/hisamoto/hisamoto-j.html

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.chem.osakafu-u.ac.jp/ohka/ohka1/member/staff/hisamoto/hisamoto-j.html

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2018-03-28  

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