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2010 年度 実績報告書

独自のマイクロチップと増幅法を駆使したPOCTデバイスの開発

研究課題

研究課題/領域番号 22500448
研究機関独立行政法人理化学研究所

研究代表者

細川 和生  独立行政法人理化学研究所, 前田バイオ工学研究室, 専任研究員 (00373366)

キーワードマイクロチップ / イムノアッセイ / ポイント・オブ・ケア / 疾患マーカー / 臨床検査 / 抗体
研究概要

本課題の目的は,二つの独自技術「自律駆動マイクロチップ」と「層流樹状増幅法(LFDA)」により簡便・迅速で高性能なイムノアッセイ検査を実現することである.本年度は前立腺がんのマーカーである前立腺特異抗原(PSA)をモデル抗原として用い,主に抗体を基板に固定化する方法の検討を行った.まず,これまで他の抗原(CRP)で実績のあった,物理吸着による方法で抗体を固定化した.精製ずみのPSAとヒト女性の血清(PSAを含まない)を購入し,それらを適宜混合して模擬サンプルを作製した.それらのサンプルに対してイムノアッセイを行ったところ,検出限界は0.52ng/mLとなり,これは血清の代わりにバッファを用いた場合(0.49ng/mL)と大差なく,血清中の夾雑物が測定にほとんど影響しないことが分かった.また,LFDAによる増幅を行わない場合の検出限界(140ng/mL)と比較すると200倍以上高感度であり,LFDAの効果が実証された
次に,あらかじめ抗体を共有結合させた基板でマイクロチップを作製した.具体的には,ガラス基板の表面をアミノ化した後,デキストランを介して抗体を共有結合させた.次にPDMS基板上にマイクロ流路を加工し,それを抗体固定化ガラス基板と接合してマイクロチップを作製した.このマイクロチップでは,イムノアッセイの各試薬に界面活性剤を添加しても,抗体が表面から脱離しないと考えられたので,実際に加えて実験したところ,非特異吸着が大幅に抑制され,PSAの検出限界1pg/mLという超高感度を達成した.比較のため,抗体を物理吸着させたマイクロチップにおいて同様な実験を行ったところ,抗体が脱離してしまい,測定に適さないことが分かった.以上の結果から,抗体を基板に共有結合して,試薬に界面活性剤を添加することが感度向上に有効であることが分かった

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2010 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (11件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] DNA detection on a power-free microchip with laminar flow-assisted dendritic amplification2010

    • 著者名/発表者名
      Kazuo Hosokawa, Takahiro Sato, Yasunobu Sato, Mizuo Maeda
    • 雑誌名

      Analytical Sciences

      巻: 26 ページ: 1053-1057

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Power-free microchip immunoassay of PSA in human serum for point-of-care testing

    • 著者名/発表者名
      岡田浩樹
    • 雑誌名

      Analytical Sciences

      巻: (印刷中)

    • 査読あり
  • [学会発表] Alternating current cloud point extraction on a microfluidic chip for preconcentration of membrane-associated biomolecules2010

    • 著者名/発表者名
      佐々木直樹
    • 学会等名
      Pacifichem 2010
    • 発表場所
      ホノルル, 米国
    • 年月日
      2010-12-16
  • [学会発表] Detection of clinical cut-off values of prostate specific antigen in poly (dimethylsiloxane) microchannels for point-of-care testing2010

    • 著者名/発表者名
      岡田浩樹
    • 学会等名
      Pacifichem 2010
    • 発表場所
      ホノルル, 米国
    • 年月日
      2010-12-16
  • [学会発表] Detection of kinase activity by phosphate-affinity electrophoresis on a PDMS microchip2010

    • 著者名/発表者名
      韓愛善
    • 学会等名
      Pacifichem 2010
    • 発表場所
      ホノルル, 米国
    • 年月日
      2010-12-16
  • [学会発表] Power-freeマイクロチップを使ったイノムアッセイと医療診断への展開2010

    • 著者名/発表者名
      岡田浩樹,細川和生,前田瑞夫
    • 学会等名
      第22回化学とマイクロ・ナノシステム研究会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2010-11-18
  • [学会発表] 流れを利用する異種細胞配置・融合用マイクロ流路のアレイ化2010

    • 著者名/発表者名
      佐々木直樹,森崎良,Jiansheng Gong,細川和生,伊藤嘉浩,前田瑞夫
    • 学会等名
      第22回化学とマイクロ・ナノシステム研究会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2010-11-18
  • [学会発表] 自動駆動マイクロチップによる簡便・高感度なイノムアッセイ2010

    • 著者名/発表者名
      細川和生
    • 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
      2010-11-16
  • [学会発表] Pairing and fusion of heterotypic cells in a microchannel2010

    • 著者名/発表者名
      佐々木直樹
    • 学会等名
      micro TAS 2010
    • 発表場所
      グローニンゲン, オランダ
    • 年月日
      2010-10-06
  • [学会発表] Low-femtomolar detection of biomarker protein by point-of-care immunoassay on a power-free microchip with covalently immobilized antibody2010

    • 著者名/発表者名
      岡田浩樹
    • 学会等名
      micro TAS 2010
    • 発表場所
      グローニンゲン, オランダ
    • 年月日
      2010-10-05
  • [学会発表] 細胞融合実験用マイクロ流体チップの開発2010

    • 著者名/発表者名
      森崎良,佐々木直樹,櫻木誠,細川和生,吉田泰彦,伊藤嘉浩,前田瑞夫
    • 学会等名
      日本化学会第4回関東支部大会
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2010-08-30
  • [学会発表] マイクロ流路内異種細胞配置・融合法の開発2010

    • 著者名/発表者名
      佐々木直樹,Jiansheng Gong, 細川和生,前田瑞夫,伊藤嘉浩
    • 学会等名
      第21回化学とマイクロ・ナノシステム研究会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2010-06-11
  • [学会発表] マイクロチップイムノアッセイによる前立腺がんマーカーの迅速・簡便・高感度解析2010

    • 著者名/発表者名
      岡田浩樹,細川和生,前田瑞夫
    • 学会等名
      第21回化学とマイクロ・ナノシステム研究会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2010-06-11
  • [備考]

    • URL

      http://www.riken.jp/lab-www/bioengineering/index.htm

URL: 

公開日: 2012-07-19  

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