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磁性コアを有するため金ナノシェルよりも高感度です BioReady Magnetic Gold Nanoshells(磁性金ナノシェル)

掲載日情報:2025/04/09 現在Webページ番号:71851

BioReady Magnetic Gold Nanoshells(磁性金ナノシェル)は、金ナノ粒子のプラズモニック特性と磁性ビーズの分離能力を兼ね備えた常磁性の単分散粒子です。磁性コアにより磁気分離や精製にも使用でき、バイオセンサー、ラテラルフローアッセイ、表面増強ラマン散乱(Surface-enhanced Raman Scattering、SERS)、ドラッグデリバリー、光熱療法などに有用です。
製品と一緒に透過電子顕微鏡(TEM)、動的光散乱法(DLS)、ゼータ電位、紫外可視分光法(UV-Vis)の特性評価データを含むバッチ固有の分析証明書(COA)をご提供します。


透過電子顕微鏡(TEM)画像

透過電子顕微鏡(TEM)画像

構造

構造

分離と精製

分離と精製


BioReady Magnetic Gold Nanoshells(磁性金ナノシェル)とは

金ナノ粒子のプラズモニック特性と磁性ビーズの分離能力を兼ね備えた常磁性の単分散粒子です。磁性コアにより磁気分離や精製にも使用できます。金ナノ粒子表面にカルボキシルリガンド(リポ酸)を共有結合させ、EDC/NHS反応を用いて抗体やその他のアミン含有生体分子を粒子表面に効率的に結合させます。本製品は、高いコンジュゲート効率と安定したコンジュゲートが可能でバイオセンサー、ラテラルフローアッセイ、表面増強ラマン散乱、ドラッグデリバリー、光熱療法などに有用です。

Gold Nanoshells(金ナノシェル)とは

シリカコアを非常に薄い金シェルで囲んだ、表面プラズモン共鳴(Surface Plasmon Resonance、SPR)を示すナノ粒子です。金ナノシェルが特定波長の光で励起されると、表面プラズモン共鳴によって、伝導電子がコヒーレント振動します(図1)。このプロセスはナノ材料、形状、サイズによって、目的の波長や光学特性に合うように調整することができます。コアの直径とシェルの厚さの比率を変えることで、電磁スペクトルの可視および近赤外(NIR)領域における金ナノシェルの吸収および散乱特性が変化します。例えばシリカコアのサイズを大きくし、金シェルの厚さを薄くすると、プラズモン共鳴が近赤外に向かってシフトします。このように光応答性を有する金ナノ粒子は、診断におけるレポーター粒子として、また治療成分として有用です。

図1.表面プラズモン共鳴

図1. 表面プラズモン共鳴


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製品ラインナップ

商品コードをクリックすると価格表をご覧いただけます。

品名 表面修飾 濃度 粒径 包装 商品コード
BioReady Magnetic Gold Nanoshells カルボキシル
(リポ酸)
10 OD 200 nm 1 ml MSXR200-1M
5 ml MSXR200-5M
10 ml MSXR200-10M
50 ml MSXR200-50M

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使用用途の一例

プラズモニックPCR(Plasmonic PCR) ※ 画像はクリックすると拡大します。

PCR法を用いた診断は、感度が高く正確なため疾患の診断およびモニタリングに有用です。従来のPCR法は周期的な加熱と冷却を繰り返してDNAを増幅させるため、時間がかかります。一方、磁性金ナノシェルを用いたプラズモニックPCRは、試料全体にナノ粒子を分散させることで迅速な加熱と冷却を両立させることがきます1
図2は、レーザー(波長:808 nm)を照射した磁性金ナノシェルの熱応答に関するグラフです。このグラフから磁性金ナノシェルは、プラズモン共鳴による加熱を示し、水と磁性コアは熱応答を示さないことがわかります。

レーザー(波長:808 nm)を照射した磁性金ナノシェル
図2. レーザー(波長:808 nm)を照射した磁性金ナノシェルの熱応答

ラテラルフローアッセイ(Lateral Flow Assay、LFA) ※ 画像はクリックすると拡大します。

ラテラルフローアッセイ(LFA)は唾液、尿、血液などの試料中のバイオマーカーを検査するシンプルで経済的な方法です。ラテラルフローアッセイに磁性金ナノシェルを用いることで、感度の向上・干渉物質の除去・流量制御が期待できます。
図3は、前立腺特異抗原(Prostate Specific Antigen、PSA)を用いたラテラルフローアッセイの結果です。この結果から磁性金ナノシェルは、40 nm金ナノスフェアよりも感度が高いことが分ります。


前立腺特異抗原を用いたラテラルフローアッセイ
図3. 前立腺特異抗原を用いたラテラルフローアッセイ

次世代イメージング(Next Generation Imaging)

生体イメージングは、生命状態のモニタリングや診断を行うために、外部エネルギー(X線や光など)に対する生体組織の反応を利用しています。造影剤は、生体組織の解像度が十分でない場合に使用されますが、代替として磁性金ナノシェルが用いられています。磁性金ナノシェルは、マルチモーダルイメージングとして特に有用です2。また外部磁場を利用することで、関心領域にターゲットを絞った集積という独自の利点を活用することができます。
磁気共鳴画像法(Magnetic Resonance Imaging、MRI)において磁性金ナノシェルを用いると、造影剤の代替となる可能性があり、画像化される範囲の拡大が期待できます。また、小さい腫瘍や血管が少ない病変の検出が容易になったという報告があります3,4。 光音響イメージング(Photoacoustic Imaging、PAI)では、磁性金ナノシェルの特性である表面プラズモン共鳴により高感度になり5、コンピュータ断層撮影(Computed Tomography、CT)では関心領域の可視化の強化が示されています6。また、遺伝子治療においては、光熱療法などの治療と組み合わせることが可能です4


表面増強ラマン散乱 ※ 画像はクリックすると拡大します。

ラマン分光法は、ラマン散乱光を分光し得られたラマンスペクトルの振動情報から分子構造を解析します。ラマン散乱光は微弱な光なため、ラマンスペクトルを得るには時間がかかります。しかし、磁性金ナノシェルを用いることでラマン散乱光の増強が起こり(表面増強ラマン散乱)、蛍光タグに匹敵する強度が得られる可能性があります7


表面増強ラマン散乱のメカニズム
図4. 表面増強ラマン散乱のメカニズム

参考文献

  1. Cheong, J., et al., Nat. Biomed. Eng., 4(12), 1159~1167(2020). [PMID:33273713]
  2. Reguera, J., et al., Nanoscale, 9(27), 9467~9480(2017). [PMID:28660946]
  3. Marangoni, V. S., et al., PNAS., 114(27), 6960~6965(2017). [PMID:28630340]
  4. Melancon, M. P., et al., Biomaterials, 32(30), 7600~7608(2011). [PMID:21745689]
  5. Wang, Y., et al., Nano Lett., 4(9), 1689~1692(2004). [DOI:10.1021/nl049126a]
  6. Hainfeld, J. F., et al., J. Pharm. Pharmacol., 60(8), 977~985(2008). [PMID:18644191]
  7. Xie, L., et al., Nano Res., 15(5), 4374~4394(2022). [DOI:10.1007/s12274-021-4017-4]

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BioReady Magnetic Gold Nanoshells, Carboxyl, 200 nm, 10 OD in aqueous 0.02 mM potassium carbonate
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お問い合わせ先

(テクニカルサポート 試薬担当)

reagent@funakoshi.co.jp

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