ペプチド修飾グラフェンを用いた免疫受容体のクロスプラットフォームバイオセンシング

科学分野:

• 生体材料科学
• 免疫学
• ナノテクノロジー

背景:

• 細胞表面の免疫受容体の変化は、免疫応答の重要な早期指標です。
• 既存のバイオセンサーは、主に可溶性の疾患マーカーを検出しており、細胞表面受容体を直接検出するものではありません。
• 生きた細胞上の免疫受容体を高感度に、プラットフォームに依存せずに検出する必要性があります。

研究 の 目的:

• 生きた細胞上の特定の免疫受容体を高感度に検出するためのペプチド修飾グラフェンバイオセンサーを開発および検証すること。
• SPR（光学）およびgFET（電気）形式の両方でバイオセンサーの能力を実証すること。
• この技術の診断および免疫モニタリングへの可能性を強調すること。

主な方法:

• 特定の免疫受容体を標的とするためのグラフェンのペプチド修飾。
• 光学検出のためのグラフェン増強表面プラズモン共鳴（SPR）を利用しました。
• 電気検出のためのグラフェン電界効果トランジスタ（gFET）を採用しました。
• ホルミルペプチド受容体2（FPR2）を過剰発現するHEK293T細胞を用いて特異性を検証しました。
• 一次ヒト好中球上での検出を実証しました。

主要な成果:

• 生きた細胞上のホルミルペプチド受容体2（FPR2）の高感度かつ再現性のある検出を達成しました。
• 形質転換された細胞株を用いて標的特異性を確認しました。
• 低細胞濃度（<10,000細胞/mL）で、一次ヒト好中球上のFPR2を正常に検出しました。
• SPRおよびgFETプラットフォームの両方で同等の性能を示しました。

結論:

• ペプチド修飾グラフェンバイオセンサーは、生きた細胞上の免疫受容体を検出するための高感度かつ信頼性の高い方法を提供します。
• デュアルプラットフォームアプローチ（SPRおよびgFET）は、さまざまな診断ニーズに対応できる汎用性を提供します。
• この技術は、ポイントオブケア診断、免疫モニタリング、および早期敗血症トリアージに大きな可能性を秘めています。