Magnetic immunoassay system utilizing magnetic marker and SQUID sensor

利用磁标记和 SQUID 传感器的磁免疫分析系统

基本信息

  • 批准号:
    15360220
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 9.41万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
  • 财政年份:
    2003
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2003 至 2005
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Immunoassays are widely used to detect disease-related proteins for medical diagnostics. These proteins are generically called antigens, and the so-called binding reaction between antigen and its antibody is used for the immunoassay. In order to improve the performance of the immunoassay, we have developed a new detection system utilizing a magnetic marker and a SQUID sensor. The main results obtained in this study are as follows.(1)We clarified the dependence of the magnetic properties on the size of the magnetic nanoparticle. We showed that the particle with nominal diameter of 25 nm can keep remanence, and can generate large magnetic signal. This particle is, therefore, suitable for magnetic immunoassay.(2)We developed a coating process to cover the magnetic particle with polymer. With this process, we fabricated a polymer-coated magnetic nanoparticle that shows good dispersion in liquid.(3)We developed the high Tc SQUID system for detecting magnetic signal from the marker. Since the signal decays rapidly in space, we realized a close distance between the cooled SQUID and the room temperature sample.(4)We developed a magnetic-contamination free reaction chamber and a method to cancel environmental noise in order to detect very weak signal. Our system can detect 12 samples in a short measurement time of a few minutes with a field resolution of about 10 pT.(5)We conducted a detection of protein called IgE. We demonstrated the detection of IgE down to 0.3 pg, which shows the high sensitivity of the present magnetic method. We also demonstrated the detection of IgE in human serum, which shows the possibility to practical diagnosis.
免疫测定广泛用于检测疾病相关蛋白质以进行医学诊断。这些蛋白质统称为抗原,抗原与其抗体之间的所谓结合反应用于免疫测定。为了提高免疫分析的性能,我们开发了一种利用磁性标记和 SQUID 传感器的新检测系统。本研究取得的主要结果如下:(1)阐明了磁性纳米颗粒的磁性能对尺寸的依赖性。我们表明,标称直径为25 nm的颗粒可以保持剩磁,并且可以产生大的磁信号。因此,该颗粒适用于磁性免疫分析。(2)我们开发了一种用聚合物覆盖磁性颗粒的涂层工艺。通过这个过程,我们制备了一种聚合物包覆的磁性纳米粒子,它在液体中表现出良好的分散性。(3)我们开发了高Tc SQUID系统,用于检测来自标记物的磁信号。由于信号在空间中衰减很快,我们实现了冷却的SQUID和室温样品之间的近距离。(4)我们开发了一种无磁污染的反应室和一种消除环境噪声的方法,以检测非常微弱的信号。我们的系统可以在几分钟的短时间内检测 12 个样品,场分辨率约为 10 pT。(5)我们进行了一种名为 IgE 的蛋白质检测。我们证明了 IgE 的检测低至 0.3 pg,这表明了目前的磁性方法的高灵敏度。我们还展示了人血清中 IgE 的检测,这为实际诊断提供了可能性。

项目成果

期刊论文数量(43)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
T.Q.Yang et al.: "SQUED magnetometer utilizing normal pickup coil and resonant-type coupling circuit"Physica C. 392-396. 1396-1400 (2003)
T.Q.Yang 等人:“利用普通拾波线圈和谐振型耦合电路的 SQUED 磁力计”Physica C. 392-396。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Design of superconducting quantum interference device for magnetic immunoassays
磁免疫分析超导量子干涉装置的设计
  • DOI:
  • 发表时间:
    2004
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    栗原;清水;小野;安藤;K.Enpuku et al.;K.Enpuku;K.Enpuku et al.;T.Q.Yang et al.;K.Enpuku et al.;T.Q.Yang et al.;T.Q.Yang et al.;K.Enpuku et al.
  • 通讯作者:
    K.Enpuku et al.
高温超伝導SQUIDを用いた免疫検査システムの開発
使用高温超导SQUID的免疫分析系统的开发
  • DOI:
  • 发表时间:
    2004
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    N.Hozumi;R.Nagae;C-K.Lee;M.Nagao;K.Kobayashi;Y.Saijo;M.Tanaka;et al.;T.Q.Yang et al.;K.Enpuku et al.;円福敬二;円福敬二
  • 通讯作者:
    円福敬二
Development of multisample biological immunoassay system using HTS SQUID and magnetic nanoparticles
K.Enpuku et al.: "High Tc SQUID system and magnetic marker for biological immunoassay"IEEE Trans.Appl.Supercond.. Vol.13,No.2. 371-376 (2003)
K.Enpuku等人:“用于生物免疫测定的高Tc SQUID系统和磁性标记”IEEE Trans.Appl.Supercond..Vol.13,No.2。
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  • 发表时间:
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    0
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  • 通讯作者:
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知道了