複数分子を同時認識するスマートゲルの創成と診断システムへの応用

同时识别多个分子的智能凝胶的创建及其在诊断系统中的应用

基本信息

批准号：
14J03831
负责人：
栗生芳明
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Kansai University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-25 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では，2種類のマーカー分子を同時認識する新規なスマートバイオマテリアルの創成を目的として，柔軟な構造中に認識サイトを形成できる生体分子インプリント法によって2種類の標的分子を同時検出できる生体分子インプリントゲルの合成とその診断システムへの応用を試みた。まず，1成分目の生体分子インプリントゲルとして，これまでの研究成果として合成に成功した，レクチン応答性ゲルについて検討した。その結果，合成したレクチン応答性ゲルは，標的分子であるレクチンを厳密に認識して収縮することが明らかとなり，またその標的分子認識能を外部刺激によるネットワーク構造変化によって制御できることが明らかになった。したがって，生体分子インプリント法を用いることによって柔軟なゲルネットワーク構造中に標的分子に対する認識サイトを形成でき，外部刺激による構造変化によって認識能を制御できるアロステリック様機能を示すスマートゲルを合成できることが明らかになった。また，アロステリック様機能のエフェクターとなる分子として内分泌かく乱化学物質の疑いのあるビスフェノールA（BPA）を選択し，リガンドとしてシクロデキストリンを用いたBPAインプリントゲルを合成した。合成したBPAインプリントゲルは，標的となるBPAを厳密に認識して顕著に収縮したことから，アロステリック効果のエフェクター分子のように，標的分子存在下でネットワーク構造変化を誘起し，1種類目の標的分子の認識を制御できる2成分目の生体分子インプリントゲルとして有用であると考えられる。さらに，アロステリック様機能を有するスマートゲルの応用として，表面プラズモン共鳴センサーチップ上に生体分子インプリントゲル層を形成することにより，生体分子インプリントゲルの分子認識を共鳴角変化シグナルとして情報変換できる新たな診断システムの開発にも成功した。

在这项研究中，为了创造一种可以同时检测两种类型标记分子的新型智能生物材料，我们采用了一种可以在柔性结构中形成识别位点的生物分子印迹方法，创造了一种可以同时检测两种类型目标的生物材料我们尝试合成分子印迹凝胶并将其应用于诊断系统。首先，作为第一个成分，生物分子印记凝胶，我们研究了一种凝集素响应凝胶，该凝胶是先前研究的结果，已成功合成。结果表明，合成的凝集素响应凝胶严格识别目标分子凝集素并收缩，并且还表明可以通过外部刺激改变网络结构来控制识别目标分子的能力.因此，很明显，通过使用生物分子印迹方法，可以在柔性凝胶网络结构中形成目标分子的识别位点，并合成具有类变构功能的智能凝胶，可以通过引起的结构变化来控制识别能力。受到外界刺激就变成了。此外，我们选择双酚A（BPA）（一种疑似内分泌干扰化学物质）作为可能成为变构样功能效应子的分子，并使用环糊精作为配体合成了BPA印迹凝胶。合成的BPA印迹凝胶严格识别目标BPA并显着收缩，表明它在目标分子存在的情况下诱导网络结构变化，就像变构效应的效应分子，从而产生了第一种BPA印迹凝胶。它被认为可用作生物分子印记凝胶的第二组分，可以控制目标分子的识别。此外，作为具有类变构功能的智能凝胶的应用，通过在表面等离子共振传感器芯片上形成生物分子印迹凝胶层，我们开发了一种新技术，可以将生物分子印迹凝胶的分子识别转化为共振角度变化信号。我们还成功开发了诊断系统。

项目成果

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专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

表面プラズモン共鳴センサーチップ上へのタンパク質インプリントゲル薄膜の形成とそのシグナル応答挙動

表面等离子体共振传感器芯片上蛋白质印迹凝胶薄膜的形成及其信号响应行为

DOI：
发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
0
作者：
Y. Kuriu;A. Kawamura;T. Uragami;T. Miyata;栗生芳明，河村暁文，浦上忠，宮田隆志;栗生芳明，河村暁文，浦上忠，宮田隆志;栗生芳明，河村暁文，浦上忠，宮田隆志
通讯作者：
栗生芳明，河村暁文，浦上忠，宮田隆志

Preparation of Protein-Imprinted Hydrogel Layers on Sensor Chips by Atom Transfer Radical Polymerization and Their Signal Changes

原子转移自由基聚合在传感器芯片上制备蛋白质印迹水凝胶层及其信号变化