幹細胞評価に向けた多孔質無機ナノシートバイオ電極

令和3年度は、垂直配向無機ナノシート電極へのアミノ基末端有機分子の修飾および受容体分子の固定化を行い、作製した電極のタンパク質検出能を評価した。まず、本研究で用いた無機ナノシート（MXene）表面にアミノ基末端有機分子が導入されたことをゼータ電位測定や分光測定等により確認した。続いて、カルボジイミド架橋剤を介して抗体を固定化した垂直配向電極と水平配向電極を用いて、タンパク質反応後の電流応答の変化量を測定することで、配向性の違いによるタンパク質検出性能の違いを評価した。今年度は分子量16 KDaのタンパク質をモデルとして選定した。垂直配向電極と水平配向電極はともに、抗体修飾後、およびタンパク質と反応後にそれぞれ、電解液中に存在するレドックスプローブの酸化還元反応に伴う電流が減少した。このことは抗体固定化および抗原の特異的吸着により、同プローブの酸化還元反応が可能である反応場が減少したことに起因すると考えた。また、垂直配向電極は水平配向電極と比較してタンパク質添加に伴う電流値の減少量が大きいことが確認されたことから、高い物質拡散性を有していることが示唆された。また、垂直配向電極と水平配向電極について、電気化学活性表面積やアミノ基修飾量の違いを評価した。さらに、受容体としてレクチンを固定化した界面が幹細胞評価に係るバイオマーカーと相互作用を示すことを確認し、レクチン固定化電荷検出型バイオセンサを用いた同バイオマーカーの検出を試みた。