パーキンソン病のバイオマーカーとなりうるアルファシヌクレインの革新的な検出法：水晶音叉を用いた質量感度の高い免疫センサー設計

An innovative method for the detection of alpha synuclein, a potential biomarker of Parkinson's disease: quartz tuning fork-based mass sensitive immunosensor design.

抄録

パーキンソン病の潜在的バイオマーカーであるαシヌクレインタンパク質（SYNα）の高感度、選択的かつ実用的な分析のための実用的な免疫センサーを開発するために、水晶音叉（QTF）を用いた革新的なバイオセンシング製造戦略が初めて実証された。金コートQTFの機能化は、4-アミノチオフェノール(4-ATP)による自己組織化単分子膜の形成と金ナノ粒子(AuNP)の結合の2段階で行った。開発したバイオセンサー・システムのSYNαの選択的定量範囲は、0.098 ng mLの検出限界に伴う共振周波数シフトに従って、1-500 ng mLである。表面形態と元素組成の変化は、走査型電子顕微鏡（SEM）、フーリエ変換赤外分光法（FTIR）、エネルギー分散型X線分光法（EDX）を用いて評価した。この研究の注目すべき点は、このQTFベースの質量感応バイオセンサーシステムが、脳脊髄液（CSF）サンプル中のSYNアルファ標的タンパク質を92％から104％の回収率で捕捉できることである。

An innovative biosensing fabrication strategy has been demonstrated for the first time using a quartz tuning fork (QTF) to develop a practical immunosensor for sensitive, selective and practical analysis of alpha synuclein protein (SYN alpha), a potential biomarker of Parkinson's disease. Functionalization of gold-coated QTFs was carried out in 2 steps by forming a self-assembled monolayer with 4-aminothiophenol (4-ATP) and conjugation of gold nanoparticles (AuNPs). The selective determination range for SYN alpha of the developed biosensor system is 1-500 ng mL in accordance with the resonance frequency shifts associated with a limit of detection of 0.098 ng mL. The changes in surface morphology and elemental composition were evaluated using scanning electron microscopy (SEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX). The remarkable point of the study is that this QTF based mass sensitive biosensor system can capture the SYN alpha target protein in cerebrospinal fluid (CSF) samples with recoveries ranging from 92% to 104%.