JP2006035141A - Composite particle, adsorption particle, and dispersion - Google Patents
Composite particle, adsorption particle, and dispersion Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006035141A JP2006035141A JP2004220748A JP2004220748A JP2006035141A JP 2006035141 A JP2006035141 A JP 2006035141A JP 2004220748 A JP2004220748 A JP 2004220748A JP 2004220748 A JP2004220748 A JP 2004220748A JP 2006035141 A JP2006035141 A JP 2006035141A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- particle
- particles
- composite
- dispersion
- protein
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Compounds Of Iron (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
Description
本発明は、電子顕微鏡観測やバイオ分子・物質の検出、診断等に使用される、特定物質を選択的に吸着することが可能な吸着性粒子やそれに用いられる複合粒子、およびそれらの分散体に関するものである。 The present invention relates to an adsorbent particle capable of selectively adsorbing a specific substance, a composite particle used therein, and a dispersion thereof, which are used for electron microscope observation, biomolecule / substance detection, diagnosis, and the like. Is.
生体物質をターゲットにしている検出、診断、または治療の分野において使用される材料は、ターゲットとなる部位または物質と特異的に作用することや外部環境から独立して存在することが求められる。しかしながら、実際にはターゲットとしない目的外の物質等とも作用、吸着化するという性質を有するのが一般的であった。このような、タンパク質と称される材料ならほとんどのものを吸着する性質（非特異的吸着性）は、特定の分子構造を有するタンパク質のみを選択的に抽出、検出する場合において、検出や診断システムの高性能化・高感度化を妨げるものであった。 A material used in the field of detection, diagnosis, or treatment targeting a biological substance is required to specifically act on a target site or substance or to exist independently from the external environment. However, it generally has the property of acting and adsorbing substances other than the target, which are not actually targeted. Such a property of adsorbing almost all materials called proteins (non-specific adsorptivity) is a detection and diagnostic system for selectively extracting and detecting only proteins having a specific molecular structure. This hindered high performance and high sensitivity.
各種アッセイや診断においてターゲットとなる特定物質を検出するためには、微粒子への吸着を用いた方法が幅広く適用されている。用いられる微粒子は数百μｍ〜数ｎｍサイズの微小粒径で、比表面積が大きいので、非特異吸着性も大きくなる。その結果、ターゲット物質本来の検出が妨げられ、定性・定量がよく行えない状況であった。 In order to detect a specific substance as a target in various assays and diagnoses, a method using adsorption on fine particles is widely applied. The fine particles used have a small particle size of several hundred μm to several nm and a large specific surface area, so that nonspecific adsorption is also increased. As a result, the original detection of the target substance was hindered, and qualitative and quantitative analysis could not be performed well.
例えば、生物由来の物質を検出する方法の一つである固相免疫測定法では、ターゲットである標識抗体の固相への非特異吸着のため、バックグランドが高くなり、識別感度が鈍くなる。また、免疫電子顕微鏡法で生体材料中にあるターゲット物質を観測する場合、標識材料として使用される金属粒子分散液中の金属粒子へのタンパク質の非特異吸着のため、ターゲット物質の正確な標識が妨害され、システムの精度が劣るという問題点があった。 For example, in a solid-phase immunoassay method, which is one of the methods for detecting a biological substance, the background becomes high due to non-specific adsorption of the labeled antibody as a target to the solid phase, and the identification sensitivity becomes low. In addition, when observing a target substance in a biological material by immunoelectron microscopy, accurate labeling of the target substance is not possible due to nonspecific adsorption of proteins to metal particles in a metal particle dispersion used as a labeling material. There was a problem that the accuracy of the system was inferior due to obstruction.
従来より、この非特異吸着を防ぐために牛血清アルブミンを固相にコーティングする方法や、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）誘導体、短鎖のエチレンオキサイドを固相表面に付着させる方法が提案されてきたが、不十分であった（特許文献１）。 Conventionally, in order to prevent this non-specific adsorption, a method of coating bovine serum albumin on a solid phase and a method of attaching a polyethylene glycol (PEG) derivative or a short-chain ethylene oxide to a solid surface have been proposed. It was sufficient (Patent Document 1).
なかでも、ＰＥＧ誘導体を表面に有する微粒子は、ＰＥＧ誘導体が微粒子安定形成と構造維持に寄与している以外に、媒体中に浮遊ＰＥＧ誘導体として存在し、これを含有した分散溶液のまま使用しなければならないという問題があった（特許文献２）。そのために、分散媒の選択範囲が狭くなるという問題がある。さらに、溶媒中の浮遊ＰＥＧ誘導体は短鎖、長鎖からなる混合体であるので、粒子間の凝集を引き起こしたり、特定のタンパク質のみを選択的に吸着するのを妨げたりする。
このように、ターゲットとしない目的外の物質等とも吸着する性質を有するせいで、特定の分子構造を有する物質のみを選択的に抽出、検出する性能や感度が妨げられる。 Thus, the ability to selectively extract and detect only a substance having a specific molecular structure is hindered due to the property of adsorbing non-target substances that are not targeted.
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、タンパク質を吸着しない複合粒子や、特定のタンパク質等を選択的に吸着することが可能な吸着性粒子、およびその分散体を実現することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and the object thereof is composite particles that do not adsorb proteins, adsorbent particles that can selectively adsorb specific proteins, and dispersions thereof. To realize the body.
上記の課題を解決するため、本発明に係る複合粒子は、コア粒子と、上記コア粒子を被覆する被覆層とを備えた複合粒子において、上記被覆層が、タンパク質を吸着しない物質で形成されていることを特徴としている。 In order to solve the above problems, a composite particle according to the present invention is a composite particle comprising a core particle and a coating layer that coats the core particle, wherein the coating layer is formed of a substance that does not adsorb protein. It is characterized by being.
また、本発明に係る複合粒子は、上記の構成に加えて、上記被覆層がポリアクリルアミドであることを特徴としている。 The composite particle according to the present invention is characterized in that, in addition to the above configuration, the coating layer is polyacrylamide.
また、本発明に係る複合粒子は、上記の構成に加えて、上記コア粒子が無機粒子であることを特徴としている。 In addition to the above configuration, the composite particle according to the present invention is characterized in that the core particle is an inorganic particle.
上記の構成により、種々の基板等をこの複合粒子でコーティングすれば、その基板にタンパク質が吸着するのを効果的に防ぐことができる。 With the above configuration, if various substrates are coated with the composite particles, protein can be effectively prevented from adsorbing to the substrate.
また、本発明に係る吸着性粒子は、上記複合粒子の表面に、特定物質の吸着性を有する反応性サイトを有することを特徴としている。 Further, the adsorptive particles according to the present invention are characterized by having a reactive site having the adsorptivity of a specific substance on the surface of the composite particle.
また、本発明に係る吸着性粒子は、上記の構成に加えて、上記反応性サイトは、アミノ基、カルボキシル基、マレイミド系、スクシンイミド系、チオール、ジスルフィド、イミドから少なくとも一つ選ばれるものであることを特徴としている。 Further, in the adsorbent particle according to the present invention, in addition to the above configuration, the reactive site is at least one selected from an amino group, a carboxyl group, a maleimide type, a succinimide type, a thiol, a disulfide, and an imide. It is characterized by that.
上記の構成により、特定のタンパク質等を選択的に吸着することが可能な吸着性粒子を実現することができる。 With the above configuration, adsorptive particles capable of selectively adsorbing specific proteins and the like can be realized.
また、本発明に係る分散体は、上記複合粒子を媒体に分散させたことを特徴としている。 The dispersion according to the present invention is characterized in that the composite particles are dispersed in a medium.
また、本発明に係る分散体は、上記吸着性粒子を媒体に分散させたことを特徴としている。 In addition, the dispersion according to the present invention is characterized in that the adsorptive particles are dispersed in a medium.
また、本発明に係る分散体は、上記の構成に加えて、上記媒体が水系または有機溶媒または樹脂であることを特徴としている。 The dispersion according to the present invention is characterized in that, in addition to the above configuration, the medium is an aqueous or organic solvent or resin.
この構成により、上記複合粒子や吸着性粒子を、使用に即した安定した形態で提供できる。 With this configuration, the composite particles and the adsorptive particles can be provided in a stable form suitable for use.
本発明の複合粒子および吸着性粒子を製造するには、先ずコアとなる物質の粒子を、その物質を含有する化合物から還元等の化学反応で調製するか、市販の微粒子を購入し、水系や有機溶剤にコロイド状に分散させ、次いでこの分散液にアクリルアミド含有モノマー溶液又は分散液を加え、重合させてポリマー化し、コア粒子の表面をポリアクリルアミドで被覆した複合粒子を得る。更に、この複合粒子を、官能基を２個以上（ポリアクリルアミドのアミド反応サイトと特定タンパク質とに対して反応可能な官能基）有する化合物の溶液又は分散液に加えて混合分散させ、複合粒子表面のポリアクリルアミドのアミド反応サイトに反応固定させることにより得られる。上記複合粒子及び吸着性粒子は、粒子として提供できるが、メタノール、エタノール等のアルコール類もしくはエタノール／水混合溶媒に分散させることが、塗工等、次工程への適応が容易で好ましい。 In order to produce the composite particles and adsorbent particles of the present invention, first, particles of a core substance are prepared from a compound containing the substance by a chemical reaction such as reduction, or commercially available fine particles are purchased, A colloidal dispersion is performed in an organic solvent, and then an acrylamide-containing monomer solution or a dispersion is added to the dispersion and polymerized to obtain composite particles in which the surface of the core particle is coated with polyacrylamide. Further, this composite particle is added to a solution or dispersion of a compound having two or more functional groups (functional group capable of reacting with polyacrylamide amide reaction site and specific protein) and mixed and dispersed to obtain a composite particle surface. It is obtained by reacting and fixing to the amide reaction site of polyacrylamide. The composite particles and the adsorptive particles can be provided as particles, but it is preferable to disperse them in alcohols such as methanol and ethanol or ethanol / water mixed solvents because they can be easily applied to the next step such as coating.
以上のように、本発明に係る複合粒子は、上記被覆層が、タンパク質を吸着しない物質で形成されている構成である。 As described above, the composite particle according to the present invention has a configuration in which the coating layer is formed of a substance that does not adsorb protein.
これにより、種々の基板等をこの複合粒子でコーティングすれば、その基板にタンパク質が吸着するのを効果的に防ぐことができるという汚染防止効果を奏する。 As a result, if various substrates are coated with the composite particles, it is possible to effectively prevent the protein from adsorbing to the substrate.
また、本複合粒子の表面に官能基含有物質を結合し、特定物質吸着性を付与すれば、特定のタンパク質等を選択的に吸着することが可能な吸着性粒子を実現することができる。 In addition, if a functional group-containing substance is bonded to the surface of the composite particle to impart specific substance adsorptivity, an adsorbent particle capable of selectively adsorbing a specific protein or the like can be realized.
吸着性は、上記複合粒子の表面に、特定物質の吸着性を有する反応性サイトを有する構成で付与できる。 The adsorptivity can be imparted by a configuration having a reactive site having the adsorptivity of a specific substance on the surface of the composite particle.
これにより、特定のタンパク質等を選択的に吸着することが可能な吸着性粒子を実現することができ、コア粒子の光学的特性を利用して、特定タンパク質等に対する標識物質となることができ、特定タンパク質等を感度良く検出できる。 As a result, adsorptive particles capable of selectively adsorbing specific proteins and the like can be realized, and using the optical properties of the core particles can be a labeling substance for specific proteins and the like. Specific proteins can be detected with high sensitivity.
図２に示すように、無機微粒子であるコア粒子１１の表面はタンパク質１７等の生体物質と非特異吸着をするので、バイオセンサーなどの種々の検出用途において、感度が鈍い。
As shown in FIG. 2, since the surface of the
本発明は、図３に示すように、コア粒子１１の表面を、被覆層であるＰＡＡｍ（ポリアクリルアミド）１２で被覆することで、タンパク質１７の非特異吸着をなくした微粒子である複合粒子１０を提供できる。これにより、例えば図４に示すように、半導体基板やプリント基板等をはじめとする種々の基板３０をこの複合粒子１０でコーティングすれば、その基板３０にタンパク質１７が吸着するのを効果的に防ぐことができる。
In the present invention, as shown in FIG. 3, the surface of the
タンパク質等のような吸着をなくすために、本発明では、コア粒子表面をポリアクリルアミドで被覆した材料を提供する。コア粒子を構成する無機微粒子の具体例としては、
金、銀、白金、鉄、ニッケル、コバルト等の金属粒子ならびに、
ＡｕＰｄのような二元金属粒子や、
酸化鉄、フェライト、マグネタイト、酸化チタン等の金属酸化物、
ＺｎＳ、ＣｄＳ、ＺｎＳｅ等の半導体金属、
シリカ、アパタイト等である。
In order to eliminate adsorption such as protein, the present invention provides a material in which the core particle surface is coated with polyacrylamide. As a specific example of the inorganic fine particles constituting the core particle,
Metal particles such as gold, silver, platinum, iron, nickel, cobalt, etc.
Binary metal particles such as AuPd,
Metal oxides such as iron oxide, ferrite, magnetite, titanium oxide,
Semiconductor metals such as ZnS, CdS, ZnSe,
Silica, apatite and the like.
さらに、図１に示すように、これらの複合粒子１０を特定物質の検出用に用いられるようにするため、これらの複合粒子１０の表面に、特定物質と反応する性質を付与した吸着性粒子２０とする。このことにより、従来不具合を生じていた検出分野などに有効に適用可能である。
Further, as shown in FIG. 1, in order to use these
特定物質と反応する性質は、ポリアクリルアミドの側鎖であるアミド基を直接利用することができる。また、簡単な操作でアミド基をアミノ基に変換し、使用することもできる。また、特定物質と反応する官能基は、導入したい官能基を有する物質を用いて、その官能基をポリアクリルアミドに結合させることによって導入することもできる。あるいは、ポリアクリルアミド主鎖の主成分となるモノマーと官能基含有モノマーの共重合を介して導入することもできる。共重合の割合により、導入量の制御が可能である。具体的には、アクリルアミドとアクリル酸、アリルアミン、その他、側鎖に官能基を有するアリル基、ビニル基などの不飽和化合物類を共重合させて官能基を導入する。 The property of reacting with a specific substance can directly utilize an amide group which is a side chain of polyacrylamide. In addition, the amide group can be converted to an amino group and used by a simple operation. In addition, a functional group that reacts with a specific substance can be introduced by using a substance having a functional group to be introduced and bonding the functional group to polyacrylamide. Or it can also introduce | transduce through the copolymerization of the monomer used as the main component of a polyacrylamide principal chain, and a functional group containing monomer. The amount introduced can be controlled by the copolymerization ratio. Specifically, acrylamide, acrylic acid, allylamine, and other unsaturated compounds such as an allyl group having a functional group in the side chain and a vinyl group are copolymerized to introduce the functional group.
ここで示す官能基とは、アミノ基、カルボキシル基、マレイミド、スクシンイミド系、チオール、ジスルフィド、イミドなど、特定物質に対し反応性を有するものである。 The functional group shown here has reactivity with a specific substance such as amino group, carboxyl group, maleimide, succinimide, thiol, disulfide, and imide.
上記アクリルアミドはアクリルアミドとその誘導体を含み、特にそれがＮ、Ｎ’−メチレンビスアクリルアミドのような二官能性モノマーの場合、ポリアクリルアミドは架橋することもできる。モノマー類、特に架橋剤モノマーの配合率を変化させることで、複合粒子の大きさを制御することも可能である。架橋は複合粒子形成後でも可能である。ポリアクリルアミドは架橋されてもされなくてもよい。よりよい効果と扱いやすさ、安定性を得るためには、架橋するほうが望ましい。 The acrylamide includes acrylamide and its derivatives, and polyacrylamide can also be crosslinked, especially if it is a bifunctional monomer such as N, N'-methylenebisacrylamide. It is also possible to control the size of the composite particles by changing the mixing ratio of the monomers, particularly the crosslinking agent monomer. Crosslinking is possible even after formation of the composite particles. The polyacrylamide may or may not be crosslinked. In order to obtain better effects, ease of handling and stability, it is desirable to crosslink.
ＰＥＧ誘導体を表面に有する複合粒子は、従来、分散体として他の媒質中に分散した形での提供に留まっていたが、本発明のポリアクリルアミドで被覆された複合粒子は、安定な粉末としても活用できる。そのため、本発明の複合粒子は、表面のアミド基、官能基、官能基を使って化学修飾させた置換基の効果などにより、水、有機溶媒、高分子等の媒質に自由に分散利用でき、使用用途範囲を拡大できる。 Conventionally, composite particles having a PEG derivative on the surface have only been provided in the form of a dispersion dispersed in another medium. However, the composite particles coated with the polyacrylamide of the present invention can be used as a stable powder. Can be used. Therefore, the composite particles of the present invention can be freely dispersed and utilized in a medium such as water, an organic solvent, or a polymer due to the effect of the surface amide group, functional group, a substituent chemically modified using the functional group, etc. The range of usage can be expanded.
さらに、ＰＥＧ誘導体は、分子量分布等から粒径制御をすることが困難であるが、本発明の複合粒子は、粒径の制御が容易にできるので、目的に合わせたサイズの微粒子を提供することができる。 Furthermore, it is difficult to control the particle size of the PEG derivative due to the molecular weight distribution or the like, but the composite particle of the present invention can easily control the particle size, and therefore provides fine particles having a size suitable for the purpose. Can do.
本発明の複合粒子および吸着性粒子を用いて分散させる媒体としては、水やエタノール、メタノール、プロピルアルコール等もしくはこれらアルコールと水の混合液等の水系溶媒、ジメチルシロキサン等のシリコーン化合物、高級アルキルベンゼン、高級アルキルナフタレン、ポリブテン、ポリαオレフィン油等の炭化水素油およびポリビニルアルコール、ポリウレタン、ポリエステル等の樹脂が挙げられる。 Examples of the medium to be dispersed using the composite particles and the adsorbent particles of the present invention include water, ethanol, methanol, propyl alcohol and the like, or aqueous solvents such as a mixture of these alcohols and water, silicone compounds such as dimethylsiloxane, higher alkylbenzenes, Examples thereof include hydrocarbon oils such as higher alkyl naphthalene, polybutene, and poly α-olefin oil, and resins such as polyvinyl alcohol, polyurethane, and polyester.
〔実施例１〕
〔複合粒子とその分散液の調製〕
〔金属粒子、金属粒子分散液の調製〕
塩化金酸六水和物をメタノールに溶かし０．０１５２モル／リットル金溶液を調製した。パラメルカプトフェノール２３４．３ｍｇをメタノール１００ｍで溶かし、ここに金溶液を５０ｍｌ入れ、氷冷下撹拌した。そこに酢酸３ｍｌを加えた。次に０．４モル／リットルのＮａＢＨ4水溶液３０ｍｌを１０分間かけて滴下した後、３０分間撹拌した。その後、反応溶液をシクロヘキサンで抽出し、乾燥させることにより、茶褐色から黒褐色の粉末状微粒子を得た。微粒子はメタノール、エタノール等のアルコール類もしくはメタノール／水の混合溶媒により分散液（分散体）とすることが可能である。
[Example 1]
[Preparation of composite particles and dispersion thereof]
[Preparation of metal particles and metal particle dispersion]
Chloroauric acid hexahydrate was dissolved in methanol to prepare a 0.0152 mol / liter gold solution. 234.3 mg of paramercaptophenol was dissolved in 100 m of methanol, and 50 ml of the gold solution was added thereto, followed by stirring under ice cooling. 3 ml of acetic acid was added thereto. Next, 30 ml of a 0.4 mol / liter NaBH 4 aqueous solution was added dropwise over 10 minutes, followed by stirring for 30 minutes. Thereafter, the reaction solution was extracted with cyclohexane and dried to obtain brownish brown to blackish brown powdery fine particles. The fine particles can be made into a dispersion (dispersion) with alcohols such as methanol and ethanol, or a mixed solvent of methanol / water.
〔金−ポリアクリルアミド複合粒子の合成〕
ジイソオクチルスルホコハク酸ナトリウムであるＡＯＴ（エーロゾルＯＴ；和光純薬社製）２６．５ｇをシクロヘキサン５００ｍｌ（和光純薬製品）に溶かした溶液に、金粒子３１．２ｍｇをメタノール／水＝１５／３容量％の混合溶媒２．０ｍｌに分散した液を添加した。次にＡＡｍ（アクリルアミド）３．５２ｇとＭＢＡＡｍ（Ｎ、Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド）３５．５ｍｇとをメタノール／水＝１５／３容量％の混合溶媒２ｍｌに混合した液を添加し、２０分間窒素バブリングを行った。ＫＰＳ（過硫酸カリウム）水溶液２．２５ｍｌを添加し、６０℃、１時間加熱した。その後、シクロヘキサンを留去し、ＡＯＴを洗浄除去し、乾燥させることによって、金をコアとし、ポリアクリルアミドを被覆層とする複合粒子を得た。
[Synthesis of gold-polyacrylamide composite particles]
A solution of 26.5 g of AOT (Aerosol OT; manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), which is sodium diisooctylsulfosuccinate, dissolved in 500 ml of cyclohexane (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), and 31.2 mg of gold particles in methanol / water = 15/3. A liquid dispersed in 2.0 ml of a mixed solvent of volume% was added. Next, a solution prepared by mixing 3.52 g of AAm (acrylamide) and 35.5 mg of MBAAm (N, N′-methylenebisacrylamide) in 2 ml of a mixed solvent of methanol / water = 15/3 vol% was added, and nitrogen was added for 20 minutes. Bubbling was performed. 2.25 ml of KPS (potassium persulfate) aqueous solution was added and heated at 60 ° C. for 1 hour. Thereafter, cyclohexane was distilled off, AOT was washed and removed, and dried to obtain composite particles having gold as a core and polyacrylamide as a coating layer.
〔タンパク質の吸着量の測定〕
金−ポリアクリルアミド複合粒子に対し、タンパク質を吸着させ、吸着後の上澄み液の吸光度を測定し、減少タンパク質による吸光度の変化よりタンパク質の吸着量を求めた。
[Measurement of protein adsorption]
Protein was adsorbed to the gold-polyacrylamide composite particles, the absorbance of the supernatant after adsorption was measured, and the amount of protein adsorbed was determined from the change in absorbance due to decreased protein.
タンパク質としては、ＢＣＡプロテインアッセイキット（ＰＩＥＲＣＥ社製）を用いた。キットは、各々濃度２ｍｇ／ｍｌで、ＢＳＡ（牛血清アルブミン）溶液（試薬番号２３２０９）、ＢＣＡreagentＡ（試薬番号２３２２８）およびＢＣＡreagentＢ（試薬番号２３２２４）からなる。 A BCA protein assay kit (manufactured by PIERCE) was used as the protein. The kit consists of BSA (bovine serum albumin) solution (reagent number 23209), BCAreagent A (reagent number 23228) and BCAreagentB (reagent number 23224), each at a concentration of 2 mg / ml.
まず、上記ＢＳＡ（牛血清アルブミン）溶液２ｍｌと各試料液５ｍｇを蓋付きサンプル瓶に入れ、３７℃で３０分間吸着させた。上澄みを除去し、ｐＨ＝７．０のリン酸バッファー液（濃度０．１モル／リットルのリン酸水素二ナトリウム水溶液と濃度０．１モル／リットルのリン酸二水素ナトリウム水溶液を混合して作製）で余分なタンパク質を洗浄し除去した。次いで、このタンパク吸着性粒子に、ＢＣＡreagentＡ：ＢＣＡreagentＢ＝５０：１（容量比）で調製した混合ＢＣＡreagentを３ｍｌ添加し、３７℃で３０分反応させ、上澄み液を分光光度計（島津製作所社製ＱＵ−５０型）にて条件（ＵＶ−ｖｉｓ；λ＝５６２ｎｍ）にて吸光度を測定した。 First, 2 ml of the BSA (bovine serum albumin) solution and 5 mg of each sample solution were placed in a lidded sample bottle and adsorbed at 37 ° C. for 30 minutes. The supernatant is removed, and pH = 7.0 phosphate buffer solution (prepared by mixing 0.1 mol / liter disodium hydrogen phosphate aqueous solution and 0.1 mol / liter sodium dihydrogen phosphate aqueous solution) ) To remove excess protein. Next, 3 ml of mixed BCAreagent prepared with BCAreagentA: BCAreagentB = 50: 1 (volume ratio) was added to the protein-adsorbing particles and reacted at 37 ° C. for 30 minutes. The absorbance was measured under the conditions (UV-vis; λ = 562 nm) under the −50 type.
〔金−ポリアクリルアミド複合粒子への官能基導入〕
凍結乾燥した上記複合粒子３ｍｇを、３ｍｌの無水エチレンジアミンに懸濁し、７５℃で１２時間反応させた。大量のエタノールを加え、軽く遠心分離して沈殿を回収することによって、複合粒子の被覆層に官能基としてアミノ基を導入した吸着性粒子を得た。
[Introduction of functional groups to gold-polyacrylamide composite particles]
3 mg of the above lyophilized composite particles were suspended in 3 ml of anhydrous ethylenediamine and reacted at 75 ° C. for 12 hours. A large amount of ethanol was added, and the precipitate was collected by light centrifugation, thereby obtaining adsorbent particles having amino groups introduced as functional groups in the coating layer of the composite particles.
〔金−ポリアクリルアミド吸着性粒子の官能基の確認〕
濃度４ミリモル／リットルのトリニトロベンゼンスルホン酸（略号：ＴＮＢＳ）水溶液と濃度５０ミリモル／リットルのホウ酸ナトリウム水溶液をｐＨ９．３になるように混合してＴＮＢＳ溶液を調製した。別途上記官能基を導入した金−ポリアクリルアミド吸着性粒子３ｍｇをメタノール／水＝１５／３容量％の混合溶媒３ｍｌに分散させて試料液を調製した。次いで、上記ＴＮＢＳ溶液と試料液を体積で１：１の割合で混合し、約１５分後に分光光度計（島津製作所社製ＱＵ−５０型）にかけ、Ｈ２放電管による波長４２５ｎｍの光の吸光度ピーク（アミノ基特有）の有無をチェックした。アミノ基確認標準試料として、グリシンの濃度１００マイクロモル／リットル水溶液を用いた。
[Confirmation of functional groups of gold-polyacrylamide adsorbent particles]
A TNBS solution was prepared by mixing an aqueous solution of trinitrobenzenesulfonic acid (abbreviation: TNBS) with a concentration of 4 mmol / liter and an aqueous solution of sodium borate with a concentration of 50 mmol / liter so as to have a pH of 9.3. Separately, 3 mg of gold-polyacrylamide adsorbing particles into which the above functional group was introduced were dispersed in 3 ml of a mixed solvent of methanol / water = 15/3 vol% to prepare a sample solution. Next, the TNBS solution and the sample solution were mixed at a volume ratio of 1: 1, and after about 15 minutes, applied to a spectrophotometer (QU-50 type, manufactured by Shimadzu Corporation), and the absorbance peak of light at a wavelength of 425 nm by an H2 discharge tube. The presence or absence of (specific to amino groups) was checked. As an amino group confirmation standard sample, an aqueous solution of glycine having a concentration of 100 micromol / liter was used.
〔実施例２〕
金粒子の代わりに堺化学工業製α−酸化鉄（ＦＲＯ−３）とした以外、実施例１と同様にして、酸化鉄−ポリアクリルアミドからなる複合粒子、およびそれにアミノ基を導入した吸着性粒子を得、タンパク質の吸着量の測定、アミノ基の確認を行った。
[Example 2]
Composite particles composed of iron oxide-polyacrylamide and adsorbent particles having amino groups introduced therein, in the same manner as in Example 1, except that α-iron oxide (FRO-3) manufactured by Sakai Chemical Industry was used instead of gold particles The protein adsorption amount was measured and the amino group was confirmed.
〔比較例１〕
実施例１で作製した金属（金）コア微粒子をそのまま（すなわち、ポリアクリルアミドの被覆のない状態で）使用して行った。
[Comparative Example 1]
The metal (gold) core fine particles produced in Example 1 were used as they were (that is, without polyacrylamide coating).
〔比較例２〕
実施例２で作製した金属コア微粒子３１．２ｍｇをメタノール／水＝１５／３容量％の混合溶媒に添加した分散液を試料として使用した。
[Comparative Example 2]
A dispersion obtained by adding 31.2 mg of the metal core fine particles prepared in Example 2 to a mixed solvent of methanol / water = 15/3 vol% was used as a sample.
〔タンパク質吸着量の測定結果〕
図５、図６は、ＰＡＡｍ被覆前後のコア粒子・複合粒子のタンパク質吸着性の評価結果を示す吸収スペクトルである。すなわち、図５中、ＡがＰＡＡｍ被覆した場合（実施例１）であり、ＢがＰＡＡｍ被覆しない場合（比較例１）である。同じく、図６中、ＣがＰＡＡｍ被覆した場合（実施例２）であり、ＤがＰＡＡｍ被覆しない場合（比較例２）である。上記の吸収スペクトルから、コア粒子にＰＡＡｍを被覆することで、タンパク質の吸着が抑制されたことが示された。
[Measurement results of protein adsorption]
5 and 6 are absorption spectra showing the evaluation results of the protein adsorptivity of the core particles / composite particles before and after the PAAm coating. That is, in FIG. 5, A is a case where PAAm is coated (Example 1), and B is a case where PAAm is not coated (Comparative Example 1). Similarly, in FIG. 6, C is a case where PAAm is coated (Example 2), and D is a case where PAAm is not coated (Comparative Example 2). From the above absorption spectrum, it was shown that protein adsorption was suppressed by coating the core particles with PAAm.
また、波長５６２ｎｍでの吸光度を調べることにより、ＰＡＡｍ被覆前後でのコア粒子のタンパク質吸着性を評価した。なお、比較例１、２の吸収は測定範囲を超えていたため、各々溶液を薄めて使用した。そのため、吸光度は、比較例と実施例のとで濃度を均一に調整して算出した。その結果、実施例１の吸光度は０．０３１９、比較例１の吸光度は１．０７であった。実施例２の吸光度は０．０１３、比較例２の吸光度は０．７６５であった。この評価結果によれば、タンパク質の吸着量は、ＰＡＡｍ被覆前と比べ、数十分の一に抑えられている。またさらに、実施例１のサンプルで観測された若干の吸収は、測定誤差とベースアップによるものであることがリファレンス実験より示されたことから、結果として実施例１のサンプルのタンパク質吸着度は限りなくゼロに近い範囲で収束しているものと考えられた。 Moreover, the protein adsorptivity of the core particles before and after the PAAm coating was evaluated by examining the absorbance at a wavelength of 562 nm. In addition, since absorption of the comparative examples 1 and 2 exceeded the measurement range, each solution was diluted and used. Therefore, the absorbance was calculated by uniformly adjusting the concentration between the comparative example and the example. As a result, the absorbance of Example 1 was 0.0319, and the absorbance of Comparative Example 1 was 1.07. The absorbance of Example 2 was 0.013, and the absorbance of Comparative Example 2 was 0.765. According to this evaluation result, the amount of protein adsorbed is suppressed to several tenths compared to before the PAAm coating. Furthermore, since the reference experiment showed that the slight absorption observed in the sample of Example 1 was due to measurement error and base-up, as a result, the protein adsorption degree of the sample of Example 1 was limited. It was thought that it converged in the range close to zero.
〔金−ポリアクリルアミド吸着性粒子の官能基確認結果〕
上記官能基確認の結果、波長４２５ｎｍをピークトップとする吸収が観測された。したがって、実施例１、２のサンプル各々にアミノ基が導入されていることが示された。このように、簡単な手法で官能基導入を達成できることが示された。
[Results of functional group confirmation of gold-polyacrylamide adsorbent particles]
As a result of the above functional group confirmation, absorption having a peak top at a wavelength of 425 nm was observed. Therefore, it was shown that an amino group was introduced into each of the samples of Examples 1 and 2. Thus, it was shown that functional group introduction can be achieved by a simple method.
以上のように、本発明の複合粒子は、無機微粒子であるコア粒子１１を、ＰＡＡｍ１２で被覆してタンパク質吸着性をなくした粒子である。また、吸着性粒子２０は、上記複合粒子の表面に官能基含有物質を結合させる等して反応性サイト１３を配置し、特定物質吸着性を付与した粒子である。それにより、特定のタンパク質等を選択的に吸着することが可能な吸着性粒子やそれに用いられる複合粒子、およびその分散体を実現することができる。
As described above, the composite particle of the present invention is a particle in which the
なお、本発明に係る複合粒子は、コアとシェルとを有する構造であって、シェル層を、タンパク質を吸着しない物質で形成し、タンパク質等の非特異吸着を抑制した微粒子である。 The composite particle according to the present invention is a fine particle having a structure having a core and a shell, in which the shell layer is formed of a substance that does not adsorb protein, and nonspecific adsorption of protein or the like is suppressed.
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope shown in the claims. That is, embodiments obtained by combining technical means appropriately changed within the scope of the claims are also included in the technical scope of the present invention.
微粒子は、ドラッグデリバリーシステム（ＤＤＳ）、高機能バイオセンサー、有用物質分離精製システム、高機能ファインケミカル、環境負荷低減システム、環境ホルモン物質計測システム等といったシステムのような用途にも適用できる。 The fine particles can also be applied to applications such as drug delivery systems (DDS), high-performance biosensors, useful substance separation and purification systems, high-function fine chemicals, environmental load reduction systems, environmental hormone substance measurement systems, and the like.
また、微粒子は基板構築材料やコーティング材料としての利用も可能である。例えばマイクロチップ、マイクロアレイ等のマイクロ基板への利用であり、微粒子の分散液、分散剤は種々の材料表面の改質のためのコーティング材料として、もしくは機能付加材料としての用途にも適用できる。 The fine particles can also be used as a substrate construction material or a coating material. For example, it can be applied to micro-substrates such as microchips and microarrays, and fine particle dispersions and dispersants can also be applied as coating materials for modifying the surface of various materials or as functions-added materials.
１０ 複合粒子
１１ コア粒子
１２ ＰＡＡｍ
１３ 反応性サイト
１７ タンパク質
２０ 吸着性粒子
３０ 基板
10
13
Claims (9)
上記被覆層が、タンパク質を吸着しない物質で形成されていることを特徴とする複合粒子。 In a composite particle comprising a core particle and a coating layer covering the core particle,
A composite particle, wherein the coating layer is formed of a substance that does not adsorb protein.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004220748A JP2006035141A (en) | 2004-07-28 | 2004-07-28 | Composite particle, adsorption particle, and dispersion |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004220748A JP2006035141A (en) | 2004-07-28 | 2004-07-28 | Composite particle, adsorption particle, and dispersion |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2006035141A true JP2006035141A (en) | 2006-02-09 |
Family
ID=35900699
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004220748A Pending JP2006035141A (en) | 2004-07-28 | 2004-07-28 | Composite particle, adsorption particle, and dispersion |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2006035141A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009106797A (en) * | 2007-10-26 | 2009-05-21 | Hitachi Maxell Ltd | Surface-roughened high-density functional particle, method for producing the same, and method for treating target substance with the same |
| JP2018163004A (en) * | 2017-03-24 | 2018-10-18 | 日立化成株式会社 | Separation material and column |
-
2004
- 2004-07-28 JP JP2004220748A patent/JP2006035141A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009106797A (en) * | 2007-10-26 | 2009-05-21 | Hitachi Maxell Ltd | Surface-roughened high-density functional particle, method for producing the same, and method for treating target substance with the same |
| JP2018163004A (en) * | 2017-03-24 | 2018-10-18 | 日立化成株式会社 | Separation material and column |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Wang et al. | Molecular imprinting based hybrid ratiometric fluorescence sensor for the visual determination of bovine hemoglobin | |
| Yao et al. | Surface plasmon resonance sensor based on magnetic molecularly imprinted polymers amplification for pesticide recognition | |
| JP4665762B2 (en) | Substrate surface with non-specific adsorption suppressed | |
| Zhao et al. | Preparation of alkanethiolate-functionalized core/shell Fe3O4@ Au nanoparticles and its interaction with several typical target molecules | |
| Xu et al. | Clickable molecularly imprinted nanoparticles | |
| Miao et al. | -phosphorescent mesoporous surface imprinting microspheres: Preparation and application for transferrin recognition from biological fluids | |
| JPWO2007074722A1 (en) | Fluorescent nanosilica particles, nanofluorescent material, biochip using the same, and assay method thereof | |
| JP2009300239A (en) | Composite particle, method for manufacturing the same, dispersion, magnetic biosensing device and magnetic biosensing method | |
| JP2008518405A (en) | Stable metal / conductive polymer composite colloids and methods for making and using the same | |
| JP2008151761A (en) | Target substance detecting method and target substance detecting kit | |
| Li et al. | Selective Capture and Quick Detection of Targeting Cells with SERS‐Coding Microsphere Suspension Chip | |
| US8349621B2 (en) | Ligand molecule-immobilized polymer, ligand molecule-immobilized particle, method of detecting target substance, and method of separating target substance | |
| EP3054297A1 (en) | Fluorescence-labeled particle | |
| WO2004092732A1 (en) | Particle having magnetic material incorporated therein, process for producing the same, particle for immunoassay and method of immunoassay | |
| JPWO2009072457A1 (en) | Biosensing method using coated magnetic fine particles and biosensing device used in the method | |
| KR101596287B1 (en) | A surface treatment method for bio-material deposition and an immunoassay chip using the same | |
| US20070026407A1 (en) | Novel fine fluorescent particle | |
| EP3054283A1 (en) | Method for detecting target substance | |
| WO2020162474A1 (en) | Kit for measuring analyte and method for measuring analyte | |
| Qu et al. | Chemiluminescent nanogels as intensive and stable signal probes for fast immunoassay of SARS-CoV-2 nucleocapsid protein | |
| Zhang et al. | Magnetic molecularly imprinted nanoparticles for rapid and selective detection of dimethyl phthalate in water using SERS | |
| JP7162150B2 (en) | Quantum dot-containing nanoparticles and method for producing the same | |
| JP2006035141A (en) | Composite particle, adsorption particle, and dispersion | |
| EP1336104B1 (en) | Proteomics based drug comparison methods | |
| JP2009276089A (en) | Stirring method of liquid composition, detection method and detection kit |