糖鎖高分子膜のデザイン制御を用いたプラズモンバイオセンシング

利用聚糖聚合物膜的设计控制进行等离子生物传感

基本信息

批准号：
22K14551
负责人：
寺田侑平
金额：
$ 2.91万
依托单位：
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

生体関連分子の相互作用を利用して標的分子の検出を行うバイオセンサーの分子認識部位には主に抗体が用いられてきた。しかしながら、その分子認識部位となるセンサー表面の精密な設計が困難であり、センサーパフォーマンス向上の足枷となっている。本研究では、金属表面の生体分子間相互作用を屈折率変化によって検出するプラズモンバイオセンサーの高感度化および検出選択性の向上などセンサーパフォーマンス向上を、金属表面に就職する糖鎖高分子のデザイン制御によって制御することを目指した。本年度までの活動で、マンノースを用いた糖鎖高分子の高分子鎖長および糖鎖導入率等の変化によって細胞分泌タンパク質のサイトカインIL-2の検出および検出感度の向上を達成した。その際にプラズモンバイオセンサーチップの金表面に薄い糖鎖高分子膜を形成することが高感度化に寄与することを明らかにした。本研究で明らかになったことは今後のバイオセンサー開発に向けた糖鎖高分子膜の設計指標として有益な結果となった。また、本年度より前所属の先端フォトニクス・バイオセンシングオープンイノベーションラボラトリから環境創生研究部門・環境機能活用研究グループに着任することとなり、新たな環境での研究活動を始動した。そのため新たに研究環境を整備し、研究内容の幅を広げるべく表面プラズモン共鳴イメージングを用いて未知のタンパク質検出を目指した糖鎖高分子の分子認識能を網羅解析するシステムの構築を開始した。

抗体已主要用作生物传感器中的分子识别位点，这些生物传感器使用生物学相关分子的相互作用来检测靶分子。但是，很难精确设计传感器的表面，该传感器的表面是分子识别位点，并且是改善传感器性能的障碍。在这项研究中，我们旨在控制传感器性能的改善，例如提高灵敏度和提高的等离子生物传感器的检测选择性，通过控制金属表面上可在金属表面上起作用的聚糖聚合物的设计，通过改变折射率来检测金属表面上的分子间相互作用。在直到今年的活动中，我们通过更改聚合物链长度和使用甘露糖的糖链聚合物的糖基化转移速率来实现细胞分泌蛋白的细胞因子IL-2的检测和检测敏感性。据揭示，在等离子体生物传感器芯片的金表面形成稀糖链聚合物膜有助于高灵敏度。这项研究中揭示的是有用的结果，作为用于未来生物传感器开发的聚糖聚合物膜的设计指标。此外，从今年开始，我已被任命为我以前的光子学和生物验证开放创新实验室的环境创建研究部和环境功能利用研究小组，该实验室与我今年之前一直隶属，并在新环境中开始了研究活动。因此，我们已经建立了一个新的研究环境，并已开始建设一个涵盖聚糖聚合物分子识别能力的系统，旨在使用表面等离子体共振成像检测未知蛋白，以扩大研究内容的范围。