複数のシグナル増幅機構で駆動する迅速・高感度な膜透過型マルチイムノアッセイ

由多种信号放大机制驱动的快速、高灵敏度的透膜多重免疫测定

基本信息

批准号：
22K20476
负责人：
奥山浩人
金额：
$ 1.75万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-08-31 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

患者の周りで行うことができる医療検査、すなわちポイントオブケア検査を充実させていくために、迅速、高感度かつ実践的なバイオセンサーが強く求められている。本研究では、多孔質高分子膜を基盤として用い、細孔内重合による透過圧シグナルと酵素反応による光学シグナルの両方で駆動可能な、高感度な膜型バイオセンサーの開発を目的とする。本年度はまず、分子認識に基づく細孔内重合を駆動するために、重合開始剤が導入された検出抗体の開発を行った。原子移動ラジカル重合法(ATRP)に対応する重合開始剤を高反応性、高選択性な銅フリークリック反応を用いて検出抗体内に複数導入することに成功した。さらに、ELISAを用いたサンドイッチアッセイによって、作製した抗体の活性が保たれていることも確認した。さらに、膜基板に対してもプラズマグラフト重合とクリック反応を順次適用することによって、捕捉抗体を高密度に導入することができた。これによって、標的分子を高感度に検出することが可能になった。さらに、低ノイズを達成するために、グラフトポリマー骨格内に親水性基を導入した。グラフトポリマー中の親水基比率を制御して系統的調査を行ったところ、10mol%で十分な非特異的吸着に対する優れた抑制能と分子検出能を両立できた。ここで開発された膜型センサーを用いて光学シグナルを介した分子検出を行ったところ、バイオサンプル中においてもpg/mlオーダーの高感度な分子検出が1時間の検査時間で達成できることを実証した。

为了增强医疗测试，即可以在患者周围进行的护理点测试，因此非常需要快速，高度敏感和实用的生物传感器。这项研究旨在开发高度敏感的膜型生物传感器，该膜型生物传感器可以由渗透压信号驱动，这两种渗透压信号是由室内聚合和使用多孔聚合作用酶反应引起的光学信号。今年，我们首先开发了一种检测抗体，其中引入了聚合引发剂以根据分子识别来驱动毛孔的聚合。使用高度反应性，高度选择性的无铜点击反应，成功地引入了与原子转移自由基聚合法（ATRP）相对应的多个聚合启动器。此外，已经证实，使用ELISA通过三明治测定得出制备抗体的活性。此外，通过依次应用血浆移植聚合并单击对膜底物的反应，可以以高密度引入捕获抗体。这使得可以以高灵敏度检测目标分子。另外，将亲水基团引入移植聚合物主链中以达到低噪声。通过控制移植物聚合物中的亲水性组比例来进行系统研究，发现10 mol％足以达到出色的抑制能力和分子检测能力，可以充分抑制非特异性的吸附。使用此处开发的膜型传感器对通过光学信号进行分子检测，并证明可以在测试的1小时内在生物样本中在PG/mL的阶上高度敏感的分子检测。