研究課題
信号累積型イオン感応性電界効果トランジスタ（SA-ISFET）を応用し、極めてシンプルな分析ができる汎用バイオ計測システムの構築を行った。SA-ISFETは種々の反応で生じる微少なプロトン濃度変化を直接的且つ効率良く電気信号に変換するため、さまざまな生体反応をプロトン量変化として簡便にリアルタイム検出できる。さらにメディエーター等の仲介物質、発色反応や蛍光・発光標識が不要、測定対象も従来システムより広範囲である。本研究では、さまざまな生体成分の測定方法・試薬の開発と、測定装置の小型化検討を並行して行い、新規酵素センサシステムが構築できた。①生体成分分析方法の開発: 臨床検査や食品分析などの測定項目を中心に、尿素窒素、クレアチニン、生体脂質、カテコール、アミノ酸、そして遺伝子検査などの酵素的分析方法を開発した。これらの殆どは単一酵素反応をリアルタイム検出可能で、従来法より格段にシンプルな方法となった。ただし、尿酸、乳酸、グリシンなど一部のオキシダーゼ反応基質の高精度な測定は単一酵素では困難と分かった。そこでペルオキシダーゼ利用の過酸化水素定量系を考案し、オキシダーゼとの組合わせによる種々の測定法を追加開発した。また、本定量系は免疫測定系にも応用可能であることを確認した。②測定装置の小型化: 固体参照電極の導入およびセンサへの電極内臓で、大幅な装置の小型化に成功した。作成した測定装置の外寸は225x195x90mmで、従来の装置と比して体積が約1/17となった。今後、分析方法開発技術をさらに多項目へ水平展開すると共に、癌マーカーの検出や微生物検査へと発展させる。装置についても、電子機器メーカーとのコラボレーションを前提にハンディータイプへと深化させたい。
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