通过应用纳米科技为疾病的早期发现提供支持

# 生命科学

在医疗的第一线,正在努力优化早期发现、早期治疗。现实中,为了在早期阶段确定发病原因,需要进行各种各样的检查,需要我们不懈地追求更高的精度和更加简便的检查。

古河电气工业以铜合金、电线绝缘体用塑料、光纤玻璃材料等方面长年积累的分子级分析控制技术为基础,于2004年在研究开发本部内部成立了BIO小组。正式开始了纳米科技BIO产品的生产。随后,成功开发出了在二氧化硅颗粒内高密度地封入荧光色素的荧光二氧化硅纳米颗粒“Quartz Dot”。目前我们正为进一步确立独有技术而不断努力,以期实现在检测试剂中的应用。

在免疫色谱法的检测试剂中的应用

QUARTZ DOT的结构

Quartz Dot的结构为在其表面配置易与抗体等生物体分子结合的功能基团,其直径可根据应用软件的情况,在50nm-400nm之间进行高精度的设定。通过将该颗粒用于免疫色谱法的检测试剂,可实现较以往更加灵敏的诊断。

免疫色谱法是一直以来普遍采用的简易诊断方法,广泛应用于流感等的诊断。具体方法是在检查工具的一端滴入唾液等样本,通过与样本中所含的抗体结合后产生的颜色变化来进行诊断。

  1. 在检查工具的一端滴入唾液等样本
  2. 样本中所含被检物质与纳米颗粒通过抗原抗体反应结合
  3. 与被检物质结合后的纳米颗粒通过毛细现象移动膜片
  4. 膜片上呈线状固定的抗体和与被检物质结合后的纳米颗粒发生第二抗原抗体反应
  5. 纳米颗粒聚集在线上使线显现出颜色
  6. 通过目视确认该线是否着色进行判定

病原菌的早期确定

以往的方法大多是在自然光下观察是否着色,而Quartz Dot是在特定波长的光照射下观察是否发出荧光从而进行诊断。Quartz Dot的灵敏度极高,即使样本中仅含有以往无法检出的少量抗体,也能进行诊断。例如,弯曲杆菌的检测中,以往的着色型检测试剂能够可对10,000个以上的细菌进行检测,而使用了Quartz Dot的荧光免疫色谱检测试剂可对200个以上的细菌进行稳定检测。因此有望为疾病的早期发现和治疗作出巨大的贡献。

通过改变附着在Quartz Dot表面的抗体,可检测出流感、诺如病毒等各种抗体,目前我们正就此与合作机构联合开展检测试剂的研究和开发。

为实现事业化和进一步的发展

2015年10月,由古河电工集团旗下的株式会社古河电工Advanced Engineering(千叶县市原市,社长:广野浩己,以下称古河AE公司)开始进行销售。事业化方面,古河AE公司的渡辺秀树这样说道:

“古河AE公司对医疗器械等多种配药机应用产品进行OEM供货,有着丰富的生命科学类产品的开发经验。此外还有荧光观察应用设备的开发经验,在该研究中,一直协助进行荧光免疫色谱镜和定量读取仪的开发。在这些背景下,我们也将Quartz Dot的事业化作为新事业,积极地采取行动,针对生产过程的稳定化等课题以及市场营销等,在积极听取电工生产技术部等各部门意见的基础上逐步推进。尽管目前还在收集各公司及研究机构对该试剂的评价,但从灵敏度高这一反馈来看,其未来的发展值得期待。今后我们将通过开发/使用具有特色的荧光色素来扩充产品阵容,不断强化其高灵敏度且使用方便的特点。”

此外,研究开发方面,尖端技术研究所的三好一富在谈到今后加速开拓古河电工新事业的决心时这样说道:

“古河电工作为材料生产厂商在超导等纳米领域的技术开发方面,具有极大的潜力。在此次的Quartz Dot开发中,如何控制二氧化硅的直径,以稳定封入荧光色素以及如何恰当地对其进行表面处理十分关键,为了解决这些课题我们积累了大量的知识和经验。纳米级的控制技术是关系到古河电工未来计划中各项新事业之根基的重要因素。今后我们也将继续致力于新技术的开发。”