成果報告書詳細
管理番号20120000000978
タイトル平成21年度~平成23年度成果報告書 ナノテク・先端部材実用化研究開発/高機能性蛍光磁性ビーズによる高速・高感度疾患診断システムの開発(3)
公開日2012/9/21
報告書年度2009 - 2011
委託先名凸版印刷株式会社
プロジェクト番号P05023
部署名電子・材料・ナノテクノロジー部
和文要約高機能性蛍光磁性ビーズを使用したイムノクロマトグラフィー(ラテラル・フロー)及びその測定装置を作製した。時間分解蛍光顕微鏡による蛍光測定装置、微細流路に対応した光ピックアップ測定装置を作製し、蛍光ビーズ検出性能を確認すると共に、製品化を見据えた低コストの蛍光対応イムノクロマトグラフィー測定装置、及び低感度測定対象用簡易型測定装置を試作した。前立腺癌マーカーである前立腺特異抗原(PSA)をモデル抗原とし、抗PSAモノクローナル抗体を標識した蛍光磁性ビーズを含むストリップ(サンプルパッド・結合パッド・ニトロセルロースメンブレン・吸収パッドから成るイムノクロマトグラフィーのサンプル処理単位)から構成されるイムノクロマトグラフィーを作製し、本イムノクロマトグラフィーに展開したPSAが定量測定可能であることを確認した。特に、汎用の金コロイドを検出に用いるイムノクロマトグラフィーに比べ、低濃度抗原における検出感度・定量性能が優れていた。また、多項目測定のため、4連及び10連ストリップの同時展開が可能なハウジングケースと、全血を直接展開できる血漿分離型ストリップを作製した。磁性機能によるイムノアッセイ反応効率化のため磁石制御条件を検討したところ、特に展開速度の大きいメンブレンを用いたストリップにおいて蛍光検出量が増加し、メンブレンのテストライン下部に磁石を設置し展開・洗浄することにより、比較的低バックグラウンドを保持しながら蛍光検出量を増加させることができた。
英文要約We developed a lateral flow assay chip using fluorescent magnetic beads and its measuring devices. The optical pickup equipment was made for measurement of signal on the microfluidics chip, and signal detection was evaluated by time-resolved fluorescence microscopy. After we established a lateral flow chip, we manufactured a low-cost immunochromato-reader for fluorescence and also a handy equipment of relatively low sensitivity purpose. Using prostate specific antigen (PSA) as a model analyte for evaluation, we constructed a strip, which was composed of sample pad, conjugation pad containing fluorescent magnetic beads labeled with anti-PSA monoclonal antibody, nitrocellulose membrane and absorption pad. We confirmed that we could measure the concentration of PSA using the lateral flow made from the strip. Notably, our strip was superior to conventional system using gold nano-particles in the limit of detection and accuracy of measurement at the low concentration of PSA. For a multiplexed analysis, we manufactured housing cases for 4 strips and 10 strips and also a strip that can directly analyze whole blood by separating plasma. Furthermore, we investigated how sensitivity can be improved by controlling the beads in the lateral flow with a magnet. As a result, we found that signal to noise ratio was remarkably enhanced by using a membrane with high flow rate and setting the magnet under the test line by a quick wash to decrease the background.
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