環境アレルゲンのオンサイトモニタリングを目的とした蛍光免疫計測システム

用于环境过敏原现场监测的荧光免疫分析系统

• 批准号: 14J06141
• 负责人: 宮島 久美子
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-25 至 2017-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J06141/
• 关键词: アレルゲン; 免疫計測; 磁性カプセル; FePt; 金ナノ粒子; 光ファイバ

住環境にはアレルギー疾患を引き起こすアレルゲンが多種存在し、ハウスダストとともに堆積しているのみならず、居住者の日常生活動作に伴う気流の変化により空間中に浮遊・拡散している。アレルギー疾患の予防や治療のため、住環境における浮遊アレルゲンの濃度分布をモニタリングするには、気相成分の捕集から抗原の検出までを一括してオンサイトで実現することが求められる。そこで、抗原に特異的な抗体を磁気微粒子に固定化し、連続的に免疫学的測定を行うシステムを着想した。昨年度までに中空構造を有するマイクロメートルサイズの磁気微粒子を作製した。今年度は、作製した磁気微粒子表面への捕捉抗体固定化方法について検討をすすめ、Der f1に対する免疫計測への展開可能性を評価した。捕捉抗体の固定化方法として、磁気微粒子表面に金ナノ粒子（AuNP）を結合させる方法を採用した。まず、磁気微粒子にpoly(ethyleneimine) (PEI)を被覆し、その後tetrachloroauric(III) acid及び還元剤としてホルムアルデヒドを加えることによりAuNPを成長させた。水で洗浄することで成長反応を停止し、この磁気粒子と抗マウスIgG抗体を混合することで抗体を固定化した。磁気粒子と混合前後のIgG溶液について、液中のIgG量を比較したところ、粒子混合後にはIgGの顕著な減少が確認されたことから、粒子へのIgGの結合が示唆された。更に、得られた磁気微粒子をDer f1免疫計測に展開したところ、Der f1に由来するシグナル増強が確認されたことから、本粒子が連続的な免疫計測にも有効であることが示唆された。しかしながら、作製した捕捉抗体固定化粒子では抗原や検出抗体の非特異的な結合も観察されており、洗浄操作の改良等、今後更に検討が必要である。

有许多类型的过敏原会在生活环境中引起过敏性疾病，不仅与房屋灰尘一起积累，而且由于与居民的日常生活活动相关的气流变化，在空间中浮动并扩散。为了预防和治疗过敏性疾病，监测生活环境中浮动过敏原的浓度分布需要现场实施，从收集气相成分到检测抗原。因此，我们提出了一个系统，其中将抗原特异性抗体固定在磁性微粒上，并进行连续的免疫学测量。到去年，产生了具有空心结构的微米大小的磁性颗粒。今年，我们一直在考虑将捕获抗体固定在准备好的磁性微粒表面上的方法，并评估了用于DER F1免疫测定中部署的可能性。作为固定捕获抗体的一种方法，其中金纳米颗粒（AUNP）与磁颗粒表面结合的方法。首先，将磁性颗粒与聚（乙烯亚胺）（PEI）涂覆，然后通过将四氯龙（III）酸（III）酸和甲醛作为还原剂生长AuNP。通过用水洗涤来阻止生长反应，并通过将磁性颗粒与抗小鼠IgG抗体混合而固定。当比较混合前后的磁性颗粒和IgG溶液中的IgG量时，在粒子混合后确认IgG显着降低，这表明IgG与颗粒结合。此外，当将获得的磁性颗粒发展为DER F1免疫测定时，确认了DER F1的信号增强，这表明该粒子对连续免疫测定也有效。然而，在固定的捕获抗体中观察到了抗原和检测抗体的非特异性结合，将来需要进一步研究，例如改善洗涤程序。

项目成果

A surface acoustic wave biosensor allowing repetitive immunoassay for dust mite allergen monitoring

表面声波生物传感器可用于尘螨过敏原监测的重复免疫测定

• 发表时间: 2015
• 作者: K. Toma;D. Miki;C. Kishikawa;N. Yoshimura;K. Miyajima;T. Arakawa;H. Yatsuda;K. Mitsubayashi
• 通讯作者: K. Mitsubayashi

ダニアレルゲンDer f 1の半連続on-site計測のための表面弾性波(SAW)免疫センサに関する研究

声表面波（SAW）免疫传感器半连续现场测量螨过敏原Der f 1的研究

• 发表时间: 2015
• 作者: Ago Y;Hayata A;Kawanai T;Hashimoto H;Waschek J.;長島 宏行;岸川知里，三木大輔，宮島久美子，吉村直之，當麻浩司，荒川貴博，谷津田博美，三林浩二
• 通讯作者: 岸川知里，三木大輔，宮島久美子，吉村直之，當麻浩司，荒川貴博，谷津田博美，三林浩二

住環境中ダニアレルゲンのon-site計測のためのSAW免疫センサ

SAW免疫传感器用于现场测量住宅环境中的尘螨过敏原

• 发表时间: 2015
• 作者: 三木大輔;吉村直之;當麻浩司;宮島久美子;荒川貴博;谷津田博美;三林浩二
• 通讯作者: 三林浩二

Fiber-optic Immunosensing device for house dust mite allergen in air

空气中屋尘螨过敏原的光纤免疫传感装置

• 发表时间: 2014
• 作者: Miyajima K;Arai M;Toma K;Arakawa T;Shimomura H;Mitsubayashi K
• 通讯作者: Mitsubayashi K

A Fluorometric Biochemical Gas Sensor (Biosniffer) for Acetaldehyde Vapor Based on Catalytic Reaction of Aldehyde Dehydrogenase

基于乙醛脱氢酶催化反应的乙醛蒸气荧光生化气体传感器（生物嗅探器）

• DOI: 10.18494/sam.2015.1149
• 发表时间: 2015
• 期刊: Sensors and Materials
• 影响因子: 1.2
• 作者: Y. Suzuki;M. Ye;K. Miyajima;T. Arakawa;S. Sawada;H. Kudo;K. Akiyoshi;K. Mitsubayashi
• 通讯作者: K. Mitsubayashi