ポリマーベースのプリズムフリーナノグレーティングSPRイメージングによるマルチプレックス検出と単一ステップでのアプタマー結合速度論

科学分野:

• バイオフォトニクス; ナノテクノロジー; 分析化学

背景:

• 表面プラズモン共鳴（SPR）は、ラベルフリーの生体分子相互作用解析のための重要な技術である。従来のプリズムベースのSPRシステムは、コスト、速度、マルチプレックス化能力に限界があった。

研究 の 目的:

• 新規のプリズムフリー、低コスト、使い捨て可能なポリマーベースSPRイメージング（SPRi）プラットフォームを開発すること。ハイスループット、マルチプレックスな生体分子相互作用の速度論的解析を可能にすること。

主な方法:

• 常光入射光学系とカメラベース検出を備えた金ナノグレーティングSPRiプラットフォームを利用した。プラットフォームをマイクロアレイおよびカスタムマイクロ流体設計と統合し、同時マルチ濃度速度論的解析を実現した。1秒の時間分解能でトロンビン-アプタマー相互作用を用いて実証した。

主要な成果:

• トロンビン-アプタマー相互作用において、10.1 ± 0.05 nM（速度論的）および8.71 ± 0.59 nM（定常状態）の解離定数を達成した。マイクロアレイ統合によるマルチプレックス解析能力を実証した。単一ステップでの同時マルチ濃度速度論的解析を可能にした。

結論:

• 開発されたプリズムフリーSPRiプラットフォームは、ラベルフリーの生体分子解析のための費用効果が高く効率的な代替手段を提供する。この技術は、ハイスループットのアプタマー選別、創薬、および様々な生物医学的応用において大きな可能性を秘めている。マルチプレックス化と速度論的解析におけるシステムの能力は、ライフサイエンス研究ツールを進歩させる。