長崎大ら,迅速・高感度・安価なコロナ検査法を開発

長崎大学,エジプト・マンスーラ大学は,ポリマー化アリザリンレッド-無機ハイブリッドナノアーキテクチャを蛍光標識試薬として用いる,新型コロナウイルス(SARS-CoV-2)の核タンパク質の迅速で高感度な免疫測定法を開発した(ニュースリリース)。

COVID-19パンデミックのような新興感染症は世界中に深刻な影響を及ぼしており,公衆衛生および医療システムへの負担が増大しており,迅速かつ高信頼性の診断ツールの必要性が顕在化している。

現行の免疫測定法,とくに酵素標識抗体を用いるエンザイム免疫測定法は,感度および特異性において高い性能を有するものの,コストや安定性に課題が残されており,迅速診断が求められる臨床現場での即応性に欠ける場面もあり,これらの課題を克服し得る新規技術の開発が課題となっている。

そこで研究では,免疫測定法に用いる新たな非酵素的蛍光標識システムとして,PARIHN技術を開発した。PARIHNは,比較的安全でコスト効率の高い素材である,キトサン(天然由来高分子),アリザリンレッド(色素)および亜鉛イオンから合成される。

PARIHNの表面には抗体を固定化し,結合させることができるため,特定の病原体やタンパク質を識別するための試薬として利用できる。また,PARIHNはホウ素化合物と結合することで,その構造が変化し,明るく強い蛍光を発するようになる。

この性質により,ホウ素化合物を加えることで,PARIHNを介して捕捉した抗原を高感度に蛍光検出することが可能になる。さらに,一般的な免疫測定法で使われる酵素(例えばhorseradish peroxidase)と異なり,PARIHNは化学的に安定しているため,測定の再現性にも優れているとする。

実際に,新型コロナウイルス(SARS-CoV-2)の核タンパク質を検出する実験において,PARIHNを用いた蛍光免疫測定法は,0.76pMという極めて高い感度で検出が可能であり,従来の酵素を使った吸光免疫測定法より約10倍優れた性能を示した。

さらに,市販のCOVID-19用の迅速検査キットにPARIHNを応用した結果,一般的に使われている金コロイドと比較して,微量の新型コロナウイルス(SARS-CoV-2)の核タンパク質も明瞭に視覚検出できることを確認したという。

PARIHN技術は,免疫測定法やイムノクロマト法において高い感度を示していることから,研究グループは,診断技術としての大きな可能性が実証されたとしている。