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2023 年度 実績報告書

高機能化液化色素ナノ油滴に基づく超高感度1ステップ診断デバイスの新原理創発

研究課題

研究課題/領域番号 21K18986
研究機関大阪公立大学

研究代表者

久本 秀明  大阪公立大学, 大学院工学研究科, 教授 (00286642)

研究期間 (年度) 2021-07-09 – 2024-03-31
キーワードイオン液体 / 色素液体 / アルカリフォスファターゼ / ナノエマルション / フェルスター共鳴エネルギー移動 / 化学センサー / 機能性色素 / マイクロ分析デバイス
研究実績の概要

我々はこれまでに,固体色素自身を液状化させた色素液体の開発によって,色素の極限濃度化を達成した酵素応答性色素液体ナノエマルション(NE)型オプトードを開発し,高感度な酵素応答を実現した.しかし,酵素応答性色素液体NEでは,一分子中に酵素基質部位と蛍光部位をもつ蛍光基質を用いるため,さらなる高感度化に有効と考えられる基質部位・蛍光部位の比率の検討は原理的に困難であった.本研究では,一般的な蛍光基質を用いずに基質部位と蛍光部位を分子として独立させた全く新しい応答機構の酵素応答性NE型オプトードの提案・実証を行った.はじめに,新しい応答機構の酵素応答性NEに用いるリン酸化合物(naphthol AS-TR phosphate)がALPと油水界面酵素反応を起こすことを確認した.次に,基質部位と蛍光部位を分子として独立させた全く新しい応答機構の酵素応答性NE型オプトードのALP応答評価を行い,ALP試料混和時の蛍光強度が時間とともに低下することが確認できた.これはNE中のnaphthol AS-TR phosphateが油水界面での酵素反応により脱リン酸化された際,NE中の電荷バランスを保つためにカチオン性色素であるAOがNEのバルクから油水界面へ移動したためと考えられる.このことから,基質部位・蛍光部位を分子として独立させた新しい応答機構のALP応答性NEが実現できることを実証した.さらに色素の疎水性がALP応答性に寄与することや,NE中の色素比率の検討により濃度消光を抑え、ALP応答性を向上できることがわかった.

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] 基質部位・蛍光部位を独立させる新規応答機構の酵素応答性 ナノエマルション型オプトードの開発2024

    • 著者名/発表者名
      和田 奈由子, 末吉 健志 , 遠藤 達郎, 久本 秀明
    • 雑誌名

      BUNSEKI KAGAKU

      巻: - ページ: -

  • [学会発表] 基質部位・発光部位を独立させた新規酵素応答性ナノエマルションセンサー開発の基礎検討2023

    • 著者名/発表者名
      和田奈由子、末吉健志、遠藤達郎、久本秀明
    • 学会等名
      日本分析化学会第72年会
  • [学会発表] マイクロ流体デバイスによる色素液体ナノエマルション作製方法の検討2023

    • 著者名/発表者名
      安田悠一郎、末吉健志、遠藤達郎、真栄城正寿、渡慶次学、久本秀明
    • 学会等名
      第83回分析化学討論会
  • [学会発表] Ionic liquid-based dye nanoemulsion using merocyanine dye: highly-sensitive and rapidly-responsive ion-sensing component of hydrogel-based microanalytical devices2023

    • 著者名/発表者名
      Koizumi, Shuto Oka, Kenji Sueyoshi, Tatsuro Endo, Hideaki Hisamoto
    • 学会等名
      The 27th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences (MicroTAS 2023)
    • 国際学会

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公開日: 2024-12-25  

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