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簡便に化学修飾できるウィルス状ポリマー粒子の作製に成功 高感度な抗原?抗体反応検出試薬などへの応用に期待

【発表のポイント】

  • 独自の微粒子作製法により、简便な処理で化学修饰可能な官能基を组み込んだポリマー材料からナノサイズの表面构造を持ったウィルス状粒子の作製に成功。
  • 作製した粒子表面の特定の部位を化学修饰可能であることを超解像顕微镜技术により証明。
  • 抗体等を位置特异的に结合することで临床血液検査に用いられる抗原―抗体反応検出の高感度化に期待。

【概要】

东北大学材料科学高等研究所の藪浩准教授は、独カールスルーエ工科大学(KIT)のGuillame Delaittreグループリーダー、米ミシガン大学のJoerg Lahann教授らとともに、簡便な処理で化学修飾可能な官能基を組み込んだポリマー材料からナノサイズの表面构造を持ったウィルス状粒子の作製に成功しました。

高分子微粒子は临床血液検査などにおいて、特定のタンパクを検出するためのマーカーとして使用されています。高分子微粒子に抗体を担持させ、特定のタンパクをサンドイッチすることにより、微粒子が凝集することで、タンパク浓度を测定することができます。抗体の微粒子表面での浓度や空间分布はこのラテクックス凝集法注1)において感度を大きく左右しますが、既往の高分子微粒子表面は単一材料でできており、吸着抗体の空间分布を制御することは不可能でした。今回开発した手法では、化学的に简便に修饰可能なクリック官能基注2)を组み込んだブロックと、疎水性ブロックからなるブロック共重合体注3)から、独自の微粒子作製法である自己組織化析出(Self-ORganized Precipitation, SORP)法により粒子化することにより、粒子表面に2つのブロックの相分离に基づくウィルスのようなナノ构造を形成させ、さらに反応性官能基に微粒子作製后に色素を结合させることで、特定のブロック领域のみを选択的に化学修饰可能であることを、超解像顕微镜技术注4)を用いて証明しました。今回开発した微粒子材料により医疗分野における検査の高感度化などへの応用が期待されます。

図 本研究成果の概念を示す模式図。

【用语解説】

注1 ラテックス凝集法
液中において抗原物质に特异的な抗体をコーティングしたラテックス粒子を用い、抗原物质を検出する手法。抗原物质の浓度が上がるにつれ、ラテックスが凝集し浊度が上がるため、浊度(光散乱强度)を测定すると抗原物质の浓度が测定できる。

注2 クリック官能基
简単かつ简便に化学结合を形成するいくつかの反応に用いられる官能基。特定の物质と高効率で反応し、シートベルトがロックされるように素早く确実に结合が形成できる特徴がある。

注3 ブロック共重合体
2种类以上のポリマーが末端で结合した高分子材料。异なるポリマーの特徴をあわせ持たせることができ、ポリマー同士が混ざらない场合、各ポリマー相が数十苍尘サイズで水と油の様に相分离し、微细な构造を形成する。

注4 超解像顕微镜技术
蛍光顕微鏡などの光学顕微鏡は回折限界により光の波長以下の構造を観察することはできないが、光学系や検出系を調整することでnmスケールの解像度を実現した顕微鏡技術。いくつかの方法があるが、本研究では蛍光を励起するスポットの周辺に蛍光を消光させる光を当てることで高い解像度を実現したSTimulated Emission Depletion (STED)法を用いた。この手法は2014年のノーベル化学賞の受赏テーマである。

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问い合わせ先

<研究に関すること>
东北大学材料科学高等研究所
准教授 藪 浩
电话:022-217-5996
贰-尘补颈濒:丑颈谤辞蝉丑颈.测补产耻.诲5*迟辞丑辞办耻.补肠.箩辫(*を蔼に置き换えてください)

<报道に関すること>
东北大学材料科学高等研究所
広报?アウトリーチオフィス
电话:022-217-6146
贰-尘补颈濒:补颈尘谤-辞耻迟谤别补肠丑*驳谤辫.迟辞丑辞办耻.补肠.箩辫(*を蔼に置き换えてください)