成果報告書詳細
管理番号20140000000778
タイトル平成22年度-平成23年度成果報告書 SBIR技術革新事業 デジタルLSI免疫センサーによる極微量有害物質測定装置の研究開発
公開日2014/12/6
報告書年度2010 - 2011
委託先名京都電子工業株式会社 株式会社バイオエックス 京都府公立大学法人京都府立大学 京都市
プロジェクト番号P08015
部署名イノベーション推進部
和文要約件名:平成22年度-平成23年度成果報告書 SBIR技術革新事業 デジタルLSI免疫センサーによる極微量有害物質測定装置の研究開発

信号累積型高感度ISFET半導体センサーを用いた電池駆動による小型携帯型で複数の脅威物質を検出する装置の開発に成功した。この装置の検出原理は免疫反応により特異的に捕捉された抗原物質に二次的に付着させた酵素標識抗体に基質を反応させることにより生じるプロトン量の変動を電気的な変化に変換することによって抗原物質を定量的に検出するものである。装置の開発は小型に重点を置き、電池駆動による携帯サイズで、コントロールパネルとしてiPodを採用し、装置のコントロールをするだけでなく採取したデータを無線LANを通じて外部に転送する機能を有するものとなった。小型でありながら測定感度は従来のシステムに劣ることはなく、少なくとも現場におけるスクリーニング装置としての機能は十分に果たすことが確認された。開発したISFET半導体センサーを多様な有害物質検出に適用するために、PCBおよび大腸菌に対する既存の抗体について評価・検討した。また、爆発物等を想定し新規に抗ニトロアリール抗体を作製した結果、間接競合ELISAにおいてトリニトロトルエン(TNT)に対し、約150ng/mlの検出可能感度を有するモノクローナル抗体の開発に成功した。さらに、抗体標識用酵素として3種類の酵素について検討を行い、反応条件の最適化を図った。最終的にISFET半導体センサーに抗体、酵素を組合わせ、免疫測定系の構築を検討した。既に京都電子工業(株)が保有していた抗PCB抗体により直接競合法の系を、新規に開発した抗ニトロアリール抗体により間接競合法の系を検討した結果、ISFET半導体センサーが直接競合法、間接競合法いずれの免疫測定系にも適用可能であることが示された。
英文要約Title: Small Business Innovation Research. Development of Hand-held Detection System for Micro Amount Hazardous Materials, Combining newly Developed Immune Assay and Digital ISFET Technologies (FY2010-FY2011) Final Report

Small, hand-held and batter driven type detecting machine for multiple kinds of driven hazardous materials, by using signal accumulation type high sensitive ISFET semiconductor sensor, has successfully been developed. The detecting principle of the machine is to convert the amount of the proton variation caused by the enzymatic reaction between substrate and the enzyme to electric signal, where the enzyme is secondary labeled to the antigen specifically collected by immune reaction.Focusing to minimize the machine size, battery driven and hand-held type machine has been realized. iPod touch was adopted as a control panel which communicates with the detecting machine through wireless system and operates the machine by remote controls and displays the data. It also works to transfer the data to outside PC through wireless LAN.The minimizing the machine size did not affect to the sensitivity it was confirmed that the machine could at least work as an on-site screening machine.For applying the ISFET sensor to analysis of various hazardous materials, the combination of several antibodies and enzymes are evaluated and the immunoassay are constructed and developed.Polychlorinated biphenyls (PCBs) known as endocrine disturbing chemicals and Escherichia coli are selected as measured substances and the specific antibodies are selected for each. Alternatively, Trinitrotoluene (TNT) known as one of the most threatened explosives is selected and the antibodies for TNT which can be detected about 150 ng/ml of TNT in enzyme linked immunosorbent assay (ELISA) has successfully been developed.Furthermore measurement condition is optimized using three kinds of enzyme with a view to enhancing the sensitivity and the stability of immunoassay.As a result, though problem of sensitivity is still remained, an ELISA method for Escherichia coli has successfully been developed.And in ISFET sensor, we had succeeded in developing the measurement systems which direct inhibition assay methods using anti PCB antibody, held by Kyoto Electronics Manufacturing co.,LTD and indirect inhibition assay methods using anti nitroaryl antibody, new developed by us.On principle, this sensor can catch enzyme-substrate reaction high sensitivity and accuracy.(This sensor showed enzyme-substrate reaction in the principle in a high sensitivity.) With all these factors, it is shown that this sensor has a potential, easily applicable to several field by matched measured substances specific antibody, as on-site small detecting machine to measure a diversity of material.
ダウンロード成果報告書データベース(ユーザ登録必須)から、ダウンロードしてください。

▲トップに戻る