高価な分析機器を必要とする従来のLOCI法の課題を解決するため、独自開発の刺激応答性磁性ナノ粒子Therma-Maxを用いた簡便な創薬スクリーニング技術を開発。温度変化や添加剤により凝集・分散を制御し、創薬ターゲットとターゲット分子の相互作用を濁度変化で測定する。免疫血清学的検査における課題解決も期待される。
しかしLOCI法は高価な2種類のビーズ（フタロシアニン粒子、ユーロピウム錯体粒子）とフォトマル搭載の専用分析機器が必要であるためコスト的な課題があり、更に測定を行う分子間距離に制限がありました（２種類のビーズを用いたサンドイッチ構造のため）。今回の発明のきっかけは、当社の独自製品である 刺激応答性 磁性ナノ粒子 （商標名： Therma-Max 🄬）に抗体等のタンパク質を結合させると、濁度変化に時間差があったという発見からでした。・創薬ターゲット（核酸等）を固定化した Therma-Max は温度変化等で凝集して磁石に引き寄せられる（左上図）。 ・更にターゲット分子（低分子やタンパク質ライブラリー）と結合すると磁石に引き寄せられる時間が延びる（左下図）。 ・ Therma-Max の磁気分離の速度差を濁度（吸光度）で測定する事により、創薬ターゲットとターゲット分子の相互作用の有無が簡便に測定できる（右端図）。現在、厚労省で認可されている多くの 免疫血清学的検査 では抗原（ウイルス、細菌、タンパク質等）の分離精製の工程で粒子径が数ミクロンサイズの免疫磁気ビーズが利用されていますが、水に対する分散性が低いため分注誤差による偽陰性の発生、更に感度面にも課題がありました。 一方、磁気ビーズの粒子径を小さくすると分散性が向上し、分注誤差による偽陰性の低減や感度の向上が期待されますが、粒子径が１ミクロンあたりから水に対するブラウン運動の影響を強く受けるため磁気分離の速度が著しく低下し、感度と磁気分離の速度（診断時間）はトレードオフの関係にありました。 このトレードオフの関係を解決するため当社は、温度変化（30℃で可逆的に相転移）や僅かな添加剤（塩、PEG（ポリエチレングリコール）等）で、可逆的に凝集と分散を繰返す粒子径が約100ナノメートルの 刺激応答性 磁性ナノ粒子 （ Therma-Max （サーマ・マックス）、Vira-Max（バイラ・マックス））の製品化に成功しました（粒子径が小さいため濾過滅菌も可能）。 刺激応答性 磁性ナノ粒子 （ Therma-Max 、Vira-Max）は水に溶液状態で分散しているため磁石による磁気分離は困難であるが（左端図）、加熱（30℃以上）もしくは添加剤（硫酸ナトリウム、塩化ナトリウム、PEG等）により凝集する（中央左図）。凝集体は磁石による迅速な磁気分離が可能であり（中央右図）、冷却操作により再分散する（右端図）。.
しかしLOCI法は高価な2種類のビーズ（フタロシアニン粒子、ユーロピウム錯体粒子）とフォトマル搭載の専用分析機器が必要であるためコスト的な課題があり、更に測定を行う分子間距離に制限がありました（２種類のビーズを用いたサンドイッチ構造のため）。今回の発明のきっかけは、当社の独自製品である刺激応答性磁性ナノ粒子（商標名：Therma-Max🄬）に抗体等のタンパク質を結合させると、濁度変化に時間差があったという発見からでした。・創薬ターゲット（核酸等）を固定化したTherma-Maxは温度変化等で凝集して磁石に引き寄せられる（左上図）。 ・更にターゲット分子（低分子やタンパク質ライブラリー）と結合すると磁石に引き寄せられる時間が延びる（左下図）。 ・Therma-Maxの磁気分離の速度差を濁度（吸光度）で測定する事により、創薬ターゲットとターゲット分子の相互作用の有無が簡便に測定できる（右端図）。現在、厚労省で認可されている多くの免疫血清学的検査では抗原（ウイルス、細菌、タンパク質等）の分離精製の工程で粒子径が数ミクロンサイズの免疫磁気ビーズが利用されていますが、水に対する分散性が低いため分注誤差による偽陰性の発生、更に感度面にも課題がありました。 一方、磁気ビーズの粒子径を小さくすると分散性が向上し、分注誤差による偽陰性の低減や感度の向上が期待されますが、粒子径が１ミクロンあたりから水に対するブラウン運動の影響を強く受けるため磁気分離の速度が著しく低下し、感度と磁気分離の速度（診断時間）はトレードオフの関係にありました。 このトレードオフの関係を解決するため当社は、温度変化（30℃で可逆的に相転移）や僅かな添加剤（塩、PEG（ポリエチレングリコール）等）で、可逆的に凝集と分散を繰返す粒子径が約100ナノメートルの刺激応答性磁性ナノ粒子（Therma-Max（サーマ・マックス）、Vira-Max（バイラ・マックス））の製品化に成功しました（粒子径が小さいため濾過滅菌も可能）。 刺激応答性磁性ナノ粒子（Therma-Max、Vira-Max）は水に溶液状態で分散しているため磁石による磁気分離は困難であるが（左端図）、加熱（30℃以上）もしくは添加剤（硫酸ナトリウム、塩化ナトリウム、PEG等）により凝集する（中央左図）。凝集体は磁石による迅速な磁気分離が可能であり（中央右図）、冷却操作により再分散する（右端図）。
創薬スクリーニング Therma-Max 磁性ナノ粒子 刺激応答性 免疫血清学的検査
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