報告書番号

V10031

タイトル（和文）

ナノ・マイクロテクノロジーを利用した生物計測技術の開発(その２)-電気化学インピーダンス法に基づく非標識抗体を用いたイムノアッセイ-

タイトル（英文）

Development of biosensor using nano-micro technology (Part 2)-Label free immunoassay using electrochemical impedance spectroscopy-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

電気化学インピーダンス法に基づく、非標識抗体を用いたフロー式イムノアッセイを構築し、その測定性能を評価する。非標識抗体の結合を電極の抵抗値変化として検出するために、フォトリソグラフィにより作製した検出用電極に通電することで、特異的に多糖類であるキトサンを固定し、さらに抗体捕捉分子をキトサンに化学修飾することで、修飾電極を作製した。次に、修飾電極に対して種々の濃度で抗体を含む試料を滴下した結果、抗体と電極表面の結合によると考えられる、抗体濃度依存的な抵抗値変化が観測された。従って、抵抗値変化からPCBと抗体の反応の度合いを測定し、PCB濃度を決定できた。マイクロフローセルに修飾電極を組込んだフロー式イムノアッセイを構築し、測定条件を最適化した結果、フロー式では非フロー式と比較して約3倍の感度で、0.4～11.1 ppb までの試料中のPCBを検出できた。今後は、マイクロフローセルと修飾電極を改良し、測定感度と測定精度の向上を図る。

概要 （英文）

Immunoassay has been served as a useful measurement technique in medical field. We are developing flow-based immunoassay as a rapid and cheap measurement tool in environment and food fields for heavy metals and various chemicals. In many types of immunoassay, labeling of antibody is required to detect antigen-antibody reaction from the reaction-dependent changes of physical and/or chemical signals. While, labeling often leads change of antibody binding character. A label-free method applicable to immunoassay to detect antibody is therefore desired. Recently electrochemical impedance spectroscopy (EIS) using modified electrode is proposed to detect biomolecule such as protein without any labeling. Here we describe construction of flow-based label free immunoassay using for polychlorinated biphenyl (PCB) using EIS detection.
The modification of micro fabricated electrode was successfully prepared by electrochemical deposition of chitosan onto the selected surfaces of electrode, followed by chemical immobilization of PCB ligand to chitosan. The modified electrode showed a clear response of resistance based on EIS, depending upon anti-PCB antibody concentrations. This corresponding response enabled to estimate PCB concentration through quantification of the unliganded antibody. The micro flow cell using modified electrode was proposed as flow-based label free immunoassay after optimization for flow conditions. The proposed assay exhibited working range for PCB from 0.4mg/kg to 11.1mg/kg. PCB concentration for IC50% in flow type was three times lower than that in batch type.

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