| 研究課題/領域番号 |
25288071
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| 研究機関 | 独立行政法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
加藤 大 独立行政法人産業技術総合研究所, バイオメディカル研究部門, 主任研究員 (80533190)
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| 研究分担者 |
田中 睦生 独立行政法人産業技術総合研究所, バイオメディカル研究部門, 研究グループ長 (70344108)
丹羽 修 独立行政法人産業技術総合研究所, バイオメディカル研究部門, 総括研究主幹 (70392644)
鈴木 祥夫 独立行政法人産業技術総合研究所, バイオメディカル研究部門, 主任研究員 (60321907)
吉岡 恭子 独立行政法人産業技術総合研究所, バイオメディカル研究部門, 主任研究員 (50358321)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | ナノカーボン / 電気化学 / LPS / デバイス / エンドトキシン |
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| 研究実績の概要 |
従来、高価なリムルス試薬を必要とするlipopolysaccharide（LPS）の計測を、LPSを認識し、なおかつ電気化学活性を有する合成プローブにより、電極表面上でシグナル増幅させることで、高感度にLPSを検出する方法の実現を目的とする。このような新規計測法の性能向上を図るために、①表面が原子レベルで平坦で極めてノイズ電流の小さいスパッタナノカーボン薄膜電極の表面構造の最適化、②電気化学活性基を有するLPS認識プローブ分子の開発、③測定系の微小流路デバイス化、の３項目を中心に検討し、リムルス試薬不要な高感度LPS検出システムの実現をめざす。
平成２６年度は、下記の成果を得た。
１．高感度LPS計測法の構築に向けて、亜鉛錯体とLPS認識分子であるセチルピリジニウムから構成されるLPSプローブを設計・開発した。新規測定法として、（１）LPS認識微粒子にLPSを吸着させた後、ここへLPSプローブを添加した。さらにここへ酸性溶液を添加することで亜鉛イオンを溶出した。スパッタナノカーボン薄膜電極用いて亜鉛イオン抽出溶液の電気化学測定を行ったところ、亜鉛イオンの応答電流とLPS濃度には相関性があり、本法でのLPSの検出下限濃度は200 pg/mLを達成した。また、従来カーボン電極を用いた場合、電極由来のノイズ電流の影響を受け、低濃度LPSの定量が困難であったことから、ナノカーボン電極の有用性が実証された。
２．これまでに開発した電気化学LPS測定をより高感度で行うためにマイクロ空間を反応場としたマイクロ流路デバイスの開発を行った。具体的には、①スライドガラス上へパタン化した絶縁シールを貼付し、パタニングされたナノカーボン膜を成膜した。②パタン化電極上に着脱可能な直線型の微小流路をPDMSで形成し、これを貼り合わせることでLPS計測用マイクロ流路デバイスを構築した。作製された流路デバイスにおいても十分な電気化学性能を示すことが確認された。
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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
非常勤職員の採用、あるいは産学官連携制度による大学院生に本研究の協力を得ることができたこともあり、LPS検出の検出限界を従来よりも一桁下げることに成功し、特許出願に至った。
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| 今後の研究の推進方策 |
平成27年度は、昨年度得られた成果をもとに、より高感度で簡易な電気化学LPS検出法の開発を目指し、下記の項目を検討する。
(1)種々の金属錯体やLPS認識分子からなるLPSプローブを合成し、ナノカーボン電極におけるLPS濃度計測の性能向上を図る。得られた結果は従来カーボンとの比較を行い、その優位性を検証する。また、様々なLPS認識部位を有するLPSプローブのLPSに対する特異的親和性を表面プラズモン装置により評価する。
(2)さらに電気化学LPS検出を簡易かつ高感度化することを目的に、測定系のフローシステム化、あるいはマイクロ流路デバイス化を行う。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
採用した非常勤職員の人件費として一年分の費用を計上していたが、その一部を所内の予算で補填した。
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| 次年度使用額の使用計画 |
採用した非常勤職員の人件費に使用する。
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