表面プラズモン共鳴励起を利用したセンサー・デバイス応用

3. 透過型表面プラズモン共鳴法による
ポリピロール誘導体薄膜上ヒトIgGの検出

これまでに我々は,機能性導電性高分子を利用した全反射減衰法(クレッチマン配置)による表面プラズモン共鳴法を用いて種々のバイオセンサーの報告を行ってきている18)。また最近,機能性導電性高分子上に抗体を固定化し,抗原の検出を行ってきており,そこでは,電気化学的に電位を制御することで導電性高分子の形状を制御し,固定化面積を増大することにより抗原の検出感度向上が得られた結果を報告している19, 20)

さらに,近年我々はグレーティングカップリング表面プラズモン共鳴法を利用した透過型での簡便な表面プラズモン共鳴センサーへの応用に関する研究を行ってきている13)。ここでは,機能性ポリピロール誘導体薄膜を電解重合法により金薄膜グレーティング上に堆積し,その上に抗ヒトIgGを固定化することでヒトIgGの検出を試みた例を紹介する。

3.1 実験結果と考察
図4 ポリピロールカルボン酸薄膜上の抗ヒトIgGの固定化とIgG検出の概略図(a)とT-SPRキネティック特性(b)(1.ポリピロールカルボン酸(PP3C)薄膜表面のEDC/NHSによるカルボキシル基の活性化,2.抗ヒトIgGの固定化,3.エタノールアミン(EA)による残留活性部位の不活性化,4.ヒトIgGの検出)
図4 ポリピロールカルボン酸薄膜上の抗ヒトIgGの固定化とIgG検出の概略図(a)とT-SPRキネティック特性(b)(1.ポリピロールカルボン酸(PP3C)薄膜表面のEDC/NHSによるカルボキシル基の活性化,2.抗ヒトIgGの固定化,3.エタノールアミン(EA)による残留活性部位の不活性化,4.ヒトIgGの検出)

まず図4(a)に示すように,ポリピロールカルボン酸(PP3C)薄膜(約16 nm)を電解重合法により金薄膜/クロム/グレーティング上に堆積した。次に,EDC/NHSによってPP3C表面のカルボキシル基にEDCを反応,結合させた。ついでEDCにNHSが反応して活性化された表面に,抗体であるAnti-IgGを反応させて固定化し,反応残基をEA-HClで不活性化しIgGバイオセンサーとした。

次に,ヒトIgG検出までの各過程における透過ピーク波長の強度変化を図4(b)に示す。図から,それぞれの過程において透過光強度が増加していることが分かる。理論計算より,この領域において透過光強度は物質の堆積膜厚に対してリニアに増加することが分かっており,測定結果からもそれぞれの過程における堆積過程の評価を行なえることが示された。

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