表面プラズモン共鳴(SPR)法バイオセンサーの開発

keywords.jpg表面プラズモン共鳴,バイオセンサー,細胞機能,診断装置,ファイバー 

秀 道広 

MICHIHIRO HIDE

division.jpg医歯薬保健学研究院 統合健康科学部門

position.jpg教授

研究概要

研究内容

細胞の機能的応答を無標識かつリアルタイムで評価できるファイバー型SPR法バイオセンサーを開発した。このセンサーにより細胞膜近傍の誘電率変化を測定することができる。
また、細胞の機能を保ちながら金表面に固定するための方法を確立し、付着性の細胞のみならず血液細胞のような浮遊性の細胞についてもこのセンサーで機能解析を行うことができる。さらに、SPRセンサーを用いることで,従来のヒスタミン遊離試験では解析不可能であったいわゆるノンレスポンダーの末梢血好塩基球のアレルギー応答が検出できることを示した。

実用化に向けて(想定業界・用途、課題、企業への期待など)

このセンサーを金ナノ粒子との組み合わせることで、細胞膜から様々な深さでの誘電率を計測することができる。また顕微鏡との組み合わせにより、単一細胞レベルでの応答をリアルタイムに解析できるため、従来の解析技術では知り得なかった細胞の膜近傍における動態を知ることができる。このような分野に感心の企業等、特に光学系の基盤をもつ企業等との共同研究、および装置開発を希望している。なお現在既に複数の企業との共同研究が進行中のため、新規共同研究に関しては役割分担についての調整が必要。
応用分野
細胞生物学的研究用装置、臨床検査装置、次世代内視鏡

本研究の特徴・優位性

生きた細胞の反応を非侵襲的かつ経時的に測定できるところに特徴がある。SPRまたはSLPR(局在型表面プラズモン)により生きた細胞の応答を解析する研究に取り組んでいるのは国際的に当研究室のみ。
理論的には、SPRを二次元的に構築することにより単一細胞の応答の解析を行うことができる。また、膜近傍の誘電率を測定するという原理のため、分泌などの生物学的機能を持たない細胞の解析も行うことができる。

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特許第3795312号、細胞活性の評価方法 Yuhki Yanase, Hidenori Suzuki, Tomoko Tsutsui, Ichiro Uechi, Takaaki Hiragun, Shoji Mihara, Michihiro Hide. Living cell positioning on the surface of gold film for SPR analysis. Biosensors and Bioelectronics 23(4): 562-567, 2007

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