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本研究課題の目的は、極微小、高感度、高効率なバイオセンサーチップの構築を目指して、[1]デンドロン光除去可能なデンドリマーの合成、[2]単一分子空間制御法とランダム吸着による従来法で作成された小分子アレーの標的タンパク質に対する反応性の比較、[3]光パターン化による同一基板上に数種類の小分子の単一分子アレーの作成とタンパク質との反応、を検討することである。以下に平成18年度の研究成果を示す。
[1]光照射により分解可能なニトロベンジル基を導入した、デンドロン光除去可能なデンドリマーの合成に成功した。デンドロンとしては、タンパク質の非特異吸着を抑制するエチレングリコール鎖を末端に有するポリアルキルエーテルを選択した。
[2]3つのサイズの異なるデンドロンを有するデンドリマーを用いて単一分子空間制御法によりビオチン表面を3種類作製した。また、比較のためにビオチン分子とマトリックス分子をランダムに固定化させる方法を用いて、ビオチン濃度が100、50、10、5%の4種類の表面を作製した。表面プラズモン共鳴装置によりそれぞれのビオチン表面のストレプトアビジンに対する親和性を比較検討した。その結果、同程度のビオチン濃度の場合、単一分子空間制御法を用いて作製された表面の方が、非常に高い親和性を示すことが分かった。さらに、ビオチン1分子に対するアビジンへの親和性を比較した場合、サイズが5nmのデンドロンを用いて作製されたビオチン表面において、最も高くなることが分かった。
[3][1]で合成された光解離性デンドリマーをガラス基板上に固定化し、フォトマスクを用いて、光パターン化されたビオチン表面の作製に成功した。蛍光ラベルしたストレプトアビジンとの反応を蛍光スキャナ装置を用いることにより確認した。同一表面上での複数の小分子リガンドの固定化及び標的タンパク質との反応性の検討は、研究期間中に達成できなかったが、引き続き行う予定である。
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