| 研究課題/領域番号 |
15KK0246
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| 研究機関 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 |
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研究代表者 |
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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| 研究期間 (年度) |
2016 – 2018
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| キーワード | 早期診断 / バイオマーカー / スマートポリマー |
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| 研究実績の概要 |
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。通常、感染後最初に見つかるのがRNA、次にp24などの抗原、次にIgM型抗体、そして最後がIgG型抗体であるが、これらの血中濃度は感染初期では特に低く、例えば炎症性サイトカインの場合、pg/mLオーダーである。高の数値は、イムノクロマト法などの簡便なポイント・オブ・ケア（POC）検査を用いての検出は難しい。そこで本研究では、特殊な環境下でも駆動し（摩擦熱や太陽光）、利用者の手技によらず誰でも簡便に使用でき（唾液や尿をかけるだけ）、短時間・低コストで診断結果が得られる（1ドル以下、20分以内）診断技術の創生を目指す。このような条件を満たす方法で血中微量バイオマーカーを早期検出するため、pg/mLレベルまで検出可能な高感度センサーを開発するのではなく、POCで検出可能なug/mLレベルまでバイオマーカー自体を濃縮させるという着想に至った。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本研究では、温度応答性ポリマーと抗体との複合体を作製し、それを用いて目的バイオマーカーの分離・濃縮・検出を行う。平成２８年度までにシクロオクチン化温度応答性ポリマーを合成し、アジド化抗体との反応効率の検討を行ってきた。具体的には、ポリマー濃度、反応温度、不純物の影響などを検討してきた。得られた最適条件を基にして、平成２９年２月よりp24抗体の効率的な分離・濃縮を詳細に検討した。の条件を基に、平成２９年３月２７日～４月６日、５月13日～23日、6月6日～15日までUniv.Washingtonの協力者のStayton教授の研究室にて、ラテラルフロー用のニトロセルロース膜上における温度応答性ポリマーとの反応を試みた。また同様に、平成２９年7月23日～8月17日、10月26日～10月29日、１２月26日～平成30年1月6日、平成30年3月7日～18日に渡米し、膜上へのポリマーの凝集試験を行った。
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| 今後の研究の推進方策 |
得られた結果から反応条件を再度最適化し、平成３０年5月９日～２２日まで渡米しポリマーの結合乗数の算出実験を行う。次にバイオマーカーの検出のために、平成３０年６月５日～7月５日まで渡米し、ポリマーの分子量と溶液の粘土の関連性を明らかにする。また酵素基質反応を用いた検出方法に関しては、平成３０年８月１日～９月５日に渡米し、ポリマーの末端に酵素を反応させる。これらの結果を踏まえて、国際特許出願や論文の作成などの打ち合わせ、共同シンポジウムの開催などを目的とし、平成３１年１月１９日～２月１日まで渡米する。また、この段階においてシアトルに拠点を置くNPO法人PATHと打ち合わせを行い、抗HIV-1抗体、抗p24抗体、抗PfHRP2抗体の提供を受けるとともに、実用化レベルに近いシステムの検討を行う。これらを用いた試験とプロジェクトのまとめのため、平成３１年３月１日～３月１０日に渡米し、目標に掲げた数値の実現と実用化のためのポートフォリオのディスカッションを行う。プロジェクト期間では、2週に1度のStayton教授とテレビ会議にて意見交換を行う。
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