多粒子結合イオン液体ナノ粒子を用いた超高感度電気化学発光イムノアッセイ法の開発

开发使用多颗粒结合离子液体纳米颗粒的超灵敏电化学发光免疫分析方法

基本信息

批准号：
21K06523
负责人：
武上茂彦
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Kyoto Pharmaceutical University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本申請課題では、難治性疾患の診断において実用性のある超高感度電気化学発光イムノアッセイ（ECLIA）法を構築すべく、イオン液体ナノ粒子（ILNP）を複数個結合させた多粒子結合型ILNP（MPB-ILNP）の開発とMPB-ILNP－ECLIA法の生体試料への応用を目指すことを目的としている。2年目（令和4年度）は、1）ILNPの電気化学発光（ECL）挙動の解析、2）比較実験に用いる多粒子結合型リポソームでの定量性の検討、の2点をおこなった。1）について、まず金電極から炭素電極へと変更を余儀なくされたため、炭素電極へのアビジン（AVI）固定化の検討をおこなった。スクシニルイミド基をもつピレンを炭素電極に物理的吸着を介して固定化し、そこにAVIを反応させ固定化させた。ビオチン（BIO）修飾脂質を混合したILNPを用いて、AVI固定化電極と非固定化電極を比較すると、AVI固定化電極においてILNPのECLが大きかった。2）について、まず一定量のAVIが固定化された電極を用いて、リポソーム数の異なる多粒子結合型リポソーム（MPB-LIP）と1つのリポソーム（SIN-LIP）を滴下しECL測定をおこなった。その結果、リポソーム数が増加するにつれて有意にECL強度の増加が観測された。この結果より、多粒子化はECLの信号増幅に有用であることが示された。次いで、間接競合法を用いて、6つのリポソームが結合したMPB-LIPとSIN-LIPを滴下しECL測定をおこなった。その結果、MPB-LIPではAVI濃度が5～100 μMの間で定量性を示し、SIN-LIPよりも感度が10倍向上した。

在本应用中，为了构建一种可用于诊断疑难杂症的超灵敏电化学发光免疫分析（ECLIA）方法，我们将开发一种将多个离子液体纳米粒子（ILNP）结合在一起的多粒子共轭ILNP（ILNP）方法。目的是开发MPB-ILNP)并将MPB-ILNP-ECLIA方法应用于生物样品。第二年（2020财年），我们进行了两点：1）ILNP的电化学发光（ECL）行为分析，2）使用比较实验中使用的多颗粒结合脂质体检查定量性能。关于1），由于我们被迫从金电极改为碳电极，我们研究了将抗生物素蛋白（AVI）固定在碳电极上。通过物理吸附将具有琥珀酰亚胺基团的芘固定在碳电极上，使AVI发生反应并固定在碳电极上。当使用与生物素 (BIO) 修饰脂质混合的 ILNP 比较 AVI 固定电极和非固定电极时，ILNP 在 AVI 固定电极中的 ECL 更大。关于2)，首先，使用固定有一定量AVI的电极，滴下具有不同数量的脂质体(MPB-LIP)和一种脂质体(SIN-LIP)的多颗粒结合脂质体，并进行ECL测量。结果，随着脂质体数量的增加，观察到 ECL 强度显着增加。该结果表明多粒子形成对于 ECL 信号放大是有用的。接下来，使用间接竞争法，滴下与6种脂质体结合的MPB-LIP和SIN-LIP，进行ECL测定。结果，MPB-LIP 在 AVI 浓度在 5 至 100 μM 之间时表现出定量性能，并且灵敏度比 SIN-LIP 高 10 倍。