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あいち産業科学技術総合センター

研究報告 2014

研 究 ノート

新規なイムノクロマトグラフィー用抗体担持担体の開発
伊 藤 雅 子 ＊ 1、 森 川 豊 ＊ 1

Preparation of New Antibody-Supported Carrier in Immunochormatography
Masako ITO *1 and Yutaka MORIKAWA *1
Industrial Research Center *1

セルロースを用いた新規なイムノクロマト用の抗体担持 担体を開発し、さらにこの担体を用いたイムノクロマト方式を考案した。イムノクロマト用の基材を通過するサイズのセルロースナノファイバーは、湿式粉砕することで調製できた。反応染料で鮮やかな色合いに染色でき、基材上の移動ラインの目視確認が可能となった。さらに、結晶セルロースに表面処理を行い、抗体の吸着量を高めることを確認した。染色
セルロースナノファイバー担持担体に抗体及び抗原を結合させ、基材上での抗原抗体反応を確認した。

１．はじめにに通すことでナノファイバー化した 1)。処理後の粒子径バイオセンサーの一つであるイムノクロマト法では、は粒度分布計（ベックマン・コールター㈱製 LS13320）

免疫反応を利用し、疾病や健康管理などに関する診断・を用いて測定し、形状は電子顕微鏡（日本電子㈱製検査を簡便に行うことができる。イムノクロマト法を用JSM-6510A）により観察した。

いた迅速検査キットは、特別な装置は必要なく、容易に2.3 セルロースナノファイバーの染色目視判定ができ、安定性が高いなどの特長があるが、キセルロースナノファイバー（固形分）5 に対して染料ットが高価であることが課題となっている。そこで、着1（重量比）の割合で混合し、40℃で染色した。その後、色剤として主に使用されている高価な金ナノ粒子の代わ水に対して透析を行い、未吸着の染料を除去した。

りに、天然材料であるセルロースを用いた新規なイムノ2.4 結晶セルロースの表面処理

クロマト用の抗体担持担体の開発を試みた。ターゲット

表面処理は既報 2)に従い、試料 1g に対して、表面処理試薬として卵の主要アレルゲンであるオボアルブミンを用い100mg を入れて行った。

た。

2.5 結晶セルロースと抗体の結合抗体溶液（80.25μg 分）を結晶セルロース 10mg に接触さ２．実験方法
2.1 原料、試薬及び実験材料せることで結合させた。接触後の溶液のタンパク量を Lowry法で測定することで結合量を求めた。

セルロースナノファイバーの原料として、結晶セルロース「セオラス®」（旭化成ケミカルズ㈱製）を用いた。
抗体は Anti-Ovalbumin in rabbit, IgG fraction(Polyscience 製）を、抗原はアルブミン（和光純薬工業

３．実験結果及び考察
3.1 セルロースナノファイバーの調製とセルロースナノファイバーの検出㈱製）を用いた。染料は、ダイロンプレミアムダイ（ダ湿式ジェットミルを用いて、処理条件を変えてセルロイロンジャパン㈱製）を用いた。表面処理試薬には、シースをファイバー化した。加熱粉砕をすることで１μm

ランカップリング剤（信越化学工業㈱製）を用いた。イ以下（ナノサイズ）に粉砕され、さらに、処理回数を多ムノクロマト用基材として、ガラスファイバー（メルク

くするとその割合が増加することが認められた。粉砕後㈱製）、ニトロセルロースメンブレン（メルク㈱製）及びの試料を電子顕微鏡で観察し、ファイバー状に粉砕（フTLC アルミニウムシートシリカゲル 60F254（メルク㈱ァイバー化）されていることを確認した。

製）を用いた。
2.2 セルロースのナノファイバー化
結晶セルロースの 1%水懸濁液を、湿式ジェットミル
＊1 産業技術センター 環境材料室

基材及び基材上を移動したセルロースナノファイバーの検出法を検討した。硫酸噴霧・加熱によりセルロースナノファイバーを脱水・炭化させ、黒色検出する方法を

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試みたところ、ガラスファイバー及びニトロセルロースを塗布した位置に赤いラインは認められず、開発した担メンブレンは基材そのものが黒変するなど検出不可能で体で抗原抗体反応が行われることを確認できた。

あった。次に、UV で検出可能な TLC シートを用いての検出を試みた。調製したセルロースナノファイバーをTLC シートに展開後、UV を照射したところ、暗斑を確認できた。本研究における基材を TLC シートとした。また、調製したセルロースナノファイバーの中で、基材上条件下で行う必要がある。染色後に抗体を結合させるため、中和工程を取り入れたが、セルロースナノファイバ展開後（抗原無し）③件とした。
染色に用いた染料は反応染料であり、染色をアルカリ展開後（抗原有り）移動しないセルロースナノファイバーに担持させた抗体を塗布での移動を確認できた 180℃、5 パスをジェットミルの条
3.2 セルロースナノファイバーの染色

展開前

②

水で展開

①
移動可能な染色セロース
ナノファイバーに担持させた抗原をスポット

図１

抗体塗布ラインに発色 発色無し
(抗原抗体反応を確認）

開発担体を利用したイムノクロマトの方式

ーは見た目に鮮やかな色合いに染色され、中和せずに染４．結び色した場合と違いは認められなかった。幅 1cm×長さ4cm に切った TLC シートに展開したところ、染色セルセルロースナノファイバーを用いた新規なイムノクロロースナノファイバーは基材上で移動し、移動ラインをマト用の抗体担持担体の開発を試みた。イムノクロマト目視で確認できた。の基材として選定した TLC シート上を移動するサイズ

3.3 結晶セルロースの表面処理と抗体の結合のセルロースナノファイバーを、加熱湿式粉砕すること抗体の吸着量を高めるため、シランカップリング剤をで調製できた。調製したセルロースナノファイバーは、用いて表面処理を行った。未処理の結晶セルロースの抗反応染料で染色でき、染色後も基材を移動できた。表面体吸着量は 17.7μg となった。数種のシランカップリン処理を行うことで抗体の吸着量を上げる事ができた。以グ剤を検討したところ、トリフルオロプロピルトリメト上より、着色セルロースナノファイバーを用いたイムノキシシランによる処理により、吸着量が 36.3μg と最もクロマト用の抗体担持担体を開発できた。

高くなった。表面処理試薬として、トリフルオロプロピルトリメトキシシランを選択した。

さらに、開発した担持担体を用いた新たなイムノクロマトの方式を開発した。この方式では、イムノクロマト

これらの結果に基づいて、以下のように、イムノクロ用基材の構成は TLC シートのみであること、必要な抗体マト用担持担体の作製手順を決定し、抗体の結合を確認

は 1 種類であること、天然材料であるセルロースを利用した。

し安全性が高いことなどのメリットがある。これらのこ(1)ナノファイバー化（ジェットミル、180℃、5 パス）とから、新たな方式では、製造コストを削減でき、イム(2)染色（反応染料、40℃）ノクロマト用キットの低価格化が見込める。今後は、開(3)乾燥、分級後、表面処理（120℃、2 時間）

発したイムノクロマト用担持担体を用いた抗原抗体反応(4)抗体との結合の感度の向上に取り組む。

3.4 新規なイムノクロマト法の開発

付記

本研究において、粉砕後の粒子サイズの違いにより、TLC シートを移動できるセルロースナノファイバーと移本研究は、独立行政法人科学技術振興機構 研究成果展動できないセルロースナノファイバーを調製できた。こ開事業 研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP）にの特徴を生かし、開発したイムノクロマト用担持担体をて実施した内容の一部である。

利用したイムノクロマトの方式を開発した（図１）。染色

文献

セルロースナノファイバーに担持された抗原は TLC シート上で抗体と反応し、目視で確認できる赤いラインを1）特許第 5232976 号形成した。一方で、抗原を結合させていない染色セルロ2）森川，伊藤，阿部：あいち産業科学技術総合センター

ースナノファイバーを対照として展開したところ、抗体

報告，1，14(2014)