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Jun 24, 2023

これは金です: 診断革新における金ナノ粒子

2022年9月23日 10:25 メルク社ライフサイエンス事業部シニアプロダクトマネージャーのミーガン・ムロスキー博士が、金ナノ粒子がどのように診断革新において期待をもたらし続けているかを語ります。 シャッターストック ゴールド

2022 年 9 月 23 日

10:25

メルク社ライフサイエンス事業部シニアプロダクトマネージャーのミーガン・ムロスキー博士が、金ナノ粒子が診断革新においてどのように有望であるかを語ります。

シャッターストック

金のナノ粒子、3Dイラスト。 バイオテクノロジーおよび科学的背景

ナノ粒子は、生物医学研究や臨床治療への応用に大きな期待をもたらします。 サイズが 100nm 以下であることを特徴とするナノ粒子は、高い表面積対体積比、強い信号強度、調整可能な表面化学などの独特の物理化学的特性を備えています。 ナノマテリアルは表面積が大きいため、抗体、DNA、有機色素などのさまざまな分子をロードできるため、低濃度の分析物の検出に役立ちます。 また、簡単に機能化できるため、複数のターゲットを同時に測定できます。

酸化鉄や金などの材料の使用は、化学的および生物学的検出方法に望ましい比類のない特性を提供するため、ナノ医療の分野で広く研究されています。 金ナノ粒子は合成が容易で市販されており、生体適合性があると考えられているため、バイオイメージング、ナノ医療、診断などの多くの用途で使用するのに理想的な試薬となっています。 さらに、金ナノ粒子には局在表面プラズモン共鳴があり、その結果、特徴的なルビーレッドの色が得られ、粒子のサイズに応じて紫色に変化する可能性があります。 このため、ラテラルフローアッセイ (LFA) などの比色測定に特に適しています。 さらに、金ナノ粒子は、診断検査に不可欠な優れた生体適合性と安定性を備えています。

新型コロナウイルス感染症のパンデミック中に迅速検査の需要が高まったため、金ナノ粒子が検査材料の主流に躍り出ました。 新型コロナウイルス感染症 (COVID-19) などの疾患の検出に金ナノ粒子 (GNP) ベースの側方流動アッセイを使用すると、複雑さと高感度の絶妙なバランスが実証されました。 側方流動開発では、アッセイにおけるレポーターの感度は視覚的な読み取り値に依存します。 レポーターは可能な限り最大のシグナルを生成する必要があると同時に、膜を通過して分子標的に結合するのに十分な大きさである必要があるため、開発中に考慮すべき要素は数多くあります。 迅速検査のその他の制限には、感度の低さや交差反応性などがあります。 金ナノ粒子は、抗体とほぼ同じサイズにすることができるため、これらの制限を克服でき、容易に目に見えるテストラインによる大きなシグナルによる1:1の読み取りが可能になります。 さらに、金ナノ粒子は簡単に修飾できるため、宿主抗体 (血清学的) や抗原の検出など、その表面化学に基づいたさまざまな用途が可能になります。 それらの適合性と安定性は、価格が重視されることが多いポイントオブケア診断に付加価値をもたらします。 迅速な診断テストは、安価で、操作が簡単で、機器が不要である必要があります。

金ナノ粒子側方流動試験における広範な研究の結果、感度、特異性、全体的な性能が大幅に向上しました。 大きな進歩にもかかわらず、GNP-LFA には、金ナノ粒子合成の再現性の向上や、ナノマテリアルの開発と特性評価のための規制プロトコルの欠如など、さらなる課題が残されており、これにより主流のアッセイの統合が制限されています。 世界的な規制は変化する可能性があり、多様なナノマテリアルの数は絶えず増加しているため、これは非常に困難な課題です。 ただし、品質および規制基準が確実に満たされるようにするには、リスクを理解し、評価し、管理することが重要です。 メルクなどの企業は、業界の研究者が規格に正しく準拠した材料を選択できるようにするために、M-Clarity システムを開発しました。 これらの課題にもかかわらず、金ナノ粒子は厳格な特性評価と品質管理のもとで市販されることが増えてきています。 これにより、世界中ですぐに利用でき、受け入れられる普遍的な迅速検査ソリューションへの道が開かれる可能性があります。