2012 Fiscal Year Annual Research Report
磁気マーカーを用いた先端バイオ免疫検査システムの開発
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24246072
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Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
圓福 敬二 九州大学, 超伝導システム科学研究センター, 教授 (20150493)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉田 敬 九州大学, システム情報科学研究科(研究院, 助教 (30380588)
隈 博幸 長崎国際大学, 薬学部, 准教授 (40435136)
井上 昌睦 九州大学, システム情報科学研究科(研究院, 准教授 (80346824)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | バイオセンサ / 免疫検査 / 磁気マーカー / 磁気イメージング / 磁気センサ |
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| Research Abstract |
免疫検査は医療診断や医薬開発の分野で必要となる蛋白質や病原菌などの種々のバイオ物質を検出するための基盤となる検査法である。本研究では、磁気マーカーを用いた磁気的な検査システムを用いて、従来の光学的手法には無い種々の新機能を開発するとともに、免疫検査実験を通して本検査法の有効性を実証することを目的としている。本年度に得られた主な成果は以下の通りである。１．磁気マーカーは磁気ナノ粒子の凝集体から構成されるため、その磁気特性は凝集の程度に強く依存する。このため、凝集の程度と磁気特性の関係を定量的に評価できる解析手法を新たに開発した。これにより、磁気マーカーが３つのタイプに分類できることを示すとともに、免疫検査に適した磁気マーカーの選定を可能にした。また、本解析法により、磁気マーカーの高性能化のための指針を明らかにすることが出来た。２．申請者等の開発してきた固定用ポリマービーズを用いたBF (Bound/Free) 分離不要の液相検査法と種々の磁気センサ(SQUID, MR, Flux gate)を用いた検査システムを高度化した。ビオチンの検出実験では、(3～30)atto-mol/mlの感度が得られており、BF分離不要での液相検査の高感度性を実証した。３．体内に集積した磁気マーカーの位置と量を検出できれば、免疫検査を体内診断へと展開することが可能となる。このため、磁気マーカーの非線形特性を利用した高感度な検出システムを試作し、磁気マーカーからの明瞭な磁界マップの計測を可能とした。現状では、70 mmの深部にある重さ0.1 mgの磁気マーカーの検出が可能である。また、得られた磁界マップから磁気マーカーの位置を高精度に推定するためのイメージング手法を開発した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度の研究は当初の計画通りに進んでおり、研究遂行において特に問題はなかった。本年度は、1) 磁気マーカーの特性解明と高性能化、2) 高感度な液相免疫検査法の開発、及び、3) 体内診断のための磁気イメージング法の開発、を行ったが、研究実績の概要に記したようにそれぞれの課題に関して多くの成果が得られた。これにより、磁気的なバイオ免疫検査システムのための要素技術を開発することが出来た。また、試作システムによる予備実験により、高性能システム開発のための方針を示すことが出来た。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまで当初の計画通りに研究が進展しており、今後の研究遂行においても特に大きな問題はないと思われる。本年度に得られた成果を発展させてそれぞれの要素技術を高度化するとともに、これらを統合して従来の光学的手法には無い新規な機能を持った磁気的なバイオ免疫検査システムの開発を行っていく予定である。
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