ナノ構造に基づく多機能センサアレイの創成とハイスループットバイオ分子解析への展開

基于纳米结构的多功能传感器阵列的创建及其在高通量生物分子分析中的应用

基本信息

批准号：
09F09067
负责人：
民谷栄一
金额：
$ 0.7万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2010
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09F09067/
关键词：
LSPR 干渉ラベルフリーバイオチップ

项目摘要

申請者の有する技術である金キャップナノ微粒子構造型LSPRバイオセンサーの利点として、非標識(ラベルフリー)に抗原抗体反応やDNAハイブリダイゼーション検出が可能であり、簡易な光学システムのみで気・液中共に明瞭な吸収スペクトルを示し、またその構造体はバラエティーに富んだフォーマット上に作製が可能である。本研究では、この利点を活かし、高機能型光学センサーアレイプラットフォームの構築、つまり、ナノ構造表面、マイクロ流体システムを集積した高機能型光学バイオセンサーアレイのプラットフォームの構築を検討した。具体的には、局在プラズモン共鳴(localized surface plasmon resonance, LSPR)技術を活用し、高感度・多機能フォトニックデバイスの検討のため、次の3点、(a)LSPR感度の向上手法の調査、(b)多機能計測の可能性、(c)多検体測定に向けた高感度LSPRチップのMEMSアレイ化の構築、について検討した。その結果、1年間の研究機関において、以下の光学ナノバイオセンサーの開発に成功した。(A)PCR増幅のラベルフリーなリアルタイム光学検出のためのナノ構造バイオチップを構築し、迅速なオンチップリアルタイム光学測定により、迅速な目的DNAの増幅と検出に成功した。(B)ラベルフリーな抗原抗体反応の光学計測のためのチオール化RNAアプタマーを固定化した金キャップなの構造基板を作製し、0.1ng/mLフィブリノゲンの高感度計測に成功した。(c)SiO2/Siおよび金ナノ粒子からなる多層フォトニック構造に基づく干渉-プラズモンカップリング光学バイオセンサーを構築し、ビオチン-アビジン反応のリアルタイム計測に成功した。

申请人技术的优势，金帽纳米细颗粒结构LSPR生物传感器是抗原抗体反应和DNA杂交检测的好处，只有简单的光学系统和液体系统才能显示出清晰的吸收光谱。以各种格式制作。在这项研究中，我们考虑了建造高性能光学传感器射线平台，即高性能光生物传感器布置的构建，该布置积累了纳米结构表面和微流体系统。具体来说，（a）LSPR敏感性改进方法，以下三个点，（a）LSPR敏感性，使用局部等离子体共振（LSPR）技术（b）多功能测量的可能性，（c）检查了用于多样本测量的高敏感性LSPR芯片MEMS阵列。结果，一年的研究机构成功地开发了以下光学纳米传感器。（a）构建了无标签标签 - 无实数 - 时间光学检测，并成功地放大和检测了快速的 - 临时时间光学测量。（b）制作了固定在无PLY RNA适体中的金帽的结构底物，以光学测量无标记的无抗原抗原抗体反应，并成功地测量了0.1 ng/mL纤维蛋白原的高敏感性测量。（c）基于由SIO2/SI和金纳米颗粒偶联光学生物传感器组成的多层光子结构的干扰，并在实时测量生物蛋白 - 息碱反应方面取得了成功。