ワンの開発

Dec 20, 2023

Scientific Reports volume 12、記事番号: 3427 (2022) この記事を引用

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メトリクスの詳細

クロマトグラフィー濾紙とラミネートフィルムから作製した紙ベースのマイクロ流体分析デバイスを使用して、4種類のアミノ酸の一段階分析法を開発しました。 各アミノ酸の検出にはアミノアシルtRNA合成酵素を使用した。 得られた積層紙ベースの分析デバイス (LPAD) には 4 つの酵素反応領域が含まれていました。 比色検出はモリブデンブルー反応に基づいて実行されました。 HPLC や LC-MS などの従来の方法とは対照的に、複数のアミノ酸濃度を簡単かつ簡単に同時に検出するためのモデル方法が提案されました。 このメソッドでは、トリプトファンについては 3.6 ～ 100 μM、グリシンについては 10.1 ～ 100 μM、ヒスチジンについては 5.9 ～ 100 μM、リジンについては 5.6 ～ 100 μM の範囲で選択的定量が可能で、検出限界は 1.1 μM、3.3 μM、1.9 μM でした。それぞれ1.8μMと1.8μM。 LPAD の製造は非常に簡単で、その後の検出プロセスも簡単で、所要時間は短く (15 分以内) でした。

紙ベースの分析デバイス (PAD) は、マイクロ流路の形状や長さを簡単に設計できること、外部電源が不要であること、費用対効果が高いことなど、大きな特徴を示します。 PAD は分析プラットフォームとして研究の注目を集めています 1、2、3、4、5。 生物学的化合物の分析には高速液体クロマトグラフィー (HPLC) が一般的に使用されますが、時間がかかり、高価です6。 生物学的化合物を分析するための PAD の使用は、他の研究グループによって以前に報告されています。 たとえば、Huang氏は、モデル化合物としてミオグロビンのプラチナ染色法を開発しました。この方法では、金コロイドの表面をプラチナナノシェルでコーティングし、妊娠検査で使用される試薬などのテストストリップを使用して評価します。 彼らは、高レベルの触媒活性に基づくミオグロビンの高感度定量検出法の開発に成功しました7。 別の例は、Fe (III) イオンの検出用に開発されたシリカゲル ストリップです。 シリカ ストリップにはタンニンが含浸されており、タンニンは鉄 (III) に選択的に結合するため、キャベツから抽出された赤色染料であるアントシアニンを使用して目視検査によって鉄 (III) を比色検出することができました 8,9,10。 。 紙の試験紙は低コストで製造できるため、健康診断や薬剤評価などに簡単に大量に提供できます11。

血清中の遊離アミノ酸含有量は、がん、肝疾患、糖尿病などの疾患状態の指標として機能します。 したがって、それらは臨床診断に有用であると考えられています12、13。 私たちは以前に、分子認識要素としてアミノアシル tRNA シンテターゼ (aaRS) を使用した新しいアミノ酸分析システムを分析しました 14,15,16,17,18,19。 aaRS は 20 個の対応するアミノ酸のそれぞれに存在し、体内のタンパク質とペプチドの生合成に関与します。 したがって、aaRS はアミノ酸分析の認識材料として機能する可能性があります 20、21、22、23。

トリプトファン、グリシンヒスチジン、リジンの 4 つのアミノ酸は、いくつかの疾患の診断の可能性と代謝の重要性のため、この研究ではモデルアミノ酸として使用されました。 うつ病患者では、トリプトファンからのセロトニンの合成が阻害されます。 したがって、トリプトファンレベルの測定は、この状態の診断に使用できる可能性があります24。 グリシンは、グルタチオン、プリン誘導体、ヘムタンパク質などのさまざまな生体分子の基本成分です。 さらに、グリシンの摂取は睡眠の質を改善することが報告されています25。 ヒスチジン血症は、知的障害を引き起こす可能性のある異常な血漿ヒスチジン濃度を特徴とする遺伝性疾患です26。 必須アミノ酸の 1 つであるリジンは、人体の栄養バランスの改善に関与しています27。