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2009 年度 実績報告書

局在プラズモン共鳴測定用チップの開発と生体分子間相互作用解析

研究課題

研究課題/領域番号 20710104
研究機関独立行政法人産業技術総合研究所

研究代表者

栗田 僚二  独立行政法人産業技術総合研究所, 生物機能工学研究部門, 研究員 (50415676)

キーワード表面プラズモン共鳴 / 金ナノホール構造 / バイオ分析 / 抗原抗体反応 / ナノインプリント
研究概要

平成21年度は、前年度に形状を最適化したプラズモニックナノホール構造をマイクロフルイディスク中に実装した。プラズモンセンサの基板にはペットフィルムを使用し、ナノインプリントにより構造を転写することで、安価かつフレキシブルな基板を作成した。微小流路は、ポリジメチルシロキサン(PDMS)をソフトリソグラフィと呼ばれる技術により加工し作成した。光透過性の高いPDMSを流路材料として利用することで、基板上側からの白色光の直接入射、基板からの反射光の測定を可能とした。作成したプラズモンセンサチップを使用して、ウシ血清アルブミン(BSA)の金基板に対する非特異的な吸着をモニタリングした。その結果、BSA溶液を導入するに従い、反射スペクトル中に存在するプラズモン共鳴由来のディップが徐所に長波長側にシフトする現象を確認することができた。これは金ナノホール構造表面にBSAが吸着することで、表面の屈折率が大きくなったことによると考えられる。続いて、作成したチップ上での抗原抗体反応をリアルタイムでモニタリングした。本測定では炎症マーカーの一種であるTNF-αを抗原として使用した。あらかじめ抗体を化学修飾により固定化した金ナノホール構造に種々の濃度のTNF-αを導入したところ、濃度に応じたディップのシフトを確認した。これより、我々は非常に簡便に作成されたセンサチップを用いて生体相互作用の一種である抗原抗体反応をリアルタイムで測定することに成功した。しかしながら、得られた検出限界は1μg/mL程度と従来のクレッチマン型SPRと比較すると2桁程度劣るものであった。そこで我々はさらなる検出限界の向上を目的として、抗原抗体反応を行った後、金コロイドを導入することでシグナルを増幅させた。その結果、検出限界は10ng/mLとなり、金コロイドを用いない時と比較し2桁程度の検出限界向上を達成した。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Development of on-chip localized surface plasmon resonance sensors based on gold nanohole arrays by using nanoimprinting technology2009

    • 著者名/発表者名
      Kohei Nakamoto
    • 雑誌名

      The Proceedings of μTAS 2010 2

      ページ: 1599-1601

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication of an on-chip affinity biosensor by integrating a localized surface plasmon resonance method for real-time biochemical measurement2009

    • 著者名/発表者名
      Kohei Nakamoto
    • 雑誌名

      The Proceedings of μTAS 2010 2

      ページ: 1752-1754

    • 査読あり
  • [学会発表] 表面プラズモン共鳴を利用した生体分子計測用マイクロセンシングチップ2010

    • 著者名/発表者名
      栗田僚二
    • 学会等名
      日本分光学会高感度表面・界面分光部会シンポジウム
    • 発表場所
      産業技術総合研究所
    • 年月日
      2010-12-25
  • [学会発表] Development of on-chip localized surface plasmon resonance sensors based on gold nanohole arrays by using nanoimprinting technology2009

    • 著者名/発表者名
      Kohei Nakamoto
    • 学会等名
      The 13^<th> International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and life Science
    • 発表場所
      ICC Jeju, Jeju, Korea
    • 年月日
      2009-11-03
  • [学会発表] Fabrication of an on-chip affinity biosensor by integrating a localized surface plasmon resonance method for real-time biochemical measurement2009

    • 著者名/発表者名
      Kohei Nakamoto
    • 学会等名
      The 13^<th> International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and life Science
    • 発表場所
      ICC Jeju, Jeju, Korea
    • 年月日
      2009-11-03
  • [学会発表] Development of an on-chip affinity biosensor by integrating a localized surface plasmon resonance method fabricated by nanoimprint technique2009

    • 著者名/発表者名
      中元浩平, 栗田僚二、丹羽修
    • 学会等名
      日本分析化学会第58年会
    • 発表場所
      北海道大学高等教育機能開発総合センター
    • 年月日
      2009-09-24
  • [学会発表] 微小流路中での尿中疾病マーカー/濃度補正分子の簡易同時測定2009

    • 著者名/発表者名
      中元浩平, 栗田僚二、丹羽修
    • 学会等名
      東京コンファレンス2009
    • 発表場所
      幕張メッセ
    • 年月日
      2009-09-04
  • [学会発表] ナノホールアレーを用いた局在プラズモン共鳴センサ作製の検討2009

    • 著者名/発表者名
      中元浩平
    • 学会等名
      第19回化学とマイクロ・ナノシステム研究会
    • 発表場所
      広島大学東広島キャンパス
    • 年月日
      2009-05-28
  • [学会発表] ナノインプリント法を用いた局在プラズモン共鳴(LSPR)センサの作製2009

    • 著者名/発表者名
      中元浩平
    • 学会等名
      第70回分析化学討論会
    • 発表場所
      和歌山大学栄谷キャンパス
    • 年月日
      2009-05-16

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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