NAPiCOSシステム NAPiCOS Auto - NDK...® NAPiCOSシステム及びNAPiCOS Autoの特徴 > （抗原質量）f ＝f0（抗原抗体反応前）－f1（抗原抗体反応後） 物質吸着・結合

®

NAPiCOSシステム及びNAPiCOS Autoの特徴

f （抗原質量）＝f0（抗原抗体反応前）－f1（抗原抗体反応後）　　

物質吸着・結合

周波数信号

物質吸着・結合による周波数の変動

AuAu

AuAu

抗体

抗原免疫反応の計測モデル

営業代表〒151-8569東京都渋谷区笹塚1-50-1 笹塚NAビルTEL：03（5453）6751　FAX：03（5453）6756E-mail：[email protected]://www.ndk.com/

日本電波工業は水晶デバイスの専業メーカーです。　

お問い合わせ先

NAPiCOSシステムNAPiCOS Auto

生体分子間相互作用の解析装置材料系及び環境系のナノレベルでのセンシング装置

■ ラインアップ・仕様

水晶センサー

NAPiCOS とは、ng、pg の微量な計測を可能とする “Nano”、“Pico”、“Sensor” を組み合わせた造語です。高い水晶製品技術を持つ弊社が提案する水晶振動子式のセンサーによる新たな計測システムです。

マニュアル操作タイプのNAPiCOSシステムと自動計測タイプのNAPiCOS Autoの2種類がございます。

＊1：温度設定単位と温度表示性能は0.1℃となります。＊2：9MHzシングルセンサー用が必要な場合、カスタム対応となりますのでご相談ください。＊3：オペレーティングシステム：MicrosoftⓇ WindowsⓇ 7　　メーカーにつきましては、弊社指定のものとさせていただきます。　　Microsoft、Windowsは米国 Microsoft Corporation の米国およびその他の国における登録商標です。＊4：ご要求内容によりましては、ご希望に添えない場合もございます。

● 本カタログの記載内容は、2010年 3月現在のものです。

● 記載の内容や製品は予告無く変更することがあります。

● 本カタログの記載事項に関し、一部または全部を弊社に無断で転載・複製・加工など

　他の目的に使用することを禁止します。

NAPiCOSとは

販売店

●高感度・高安定で生体分子間相互作用のリアルタイム計測（抗体固定化から抗原の計測まで約15分）●高感度30MHz水晶ツインセンサー　　最高グレードの水晶振動子技術を適用した高感度水晶センサー（免疫グロブリンの抗原抗体反応で　　感度約10ng/mL）。また、1枚のセンサーに２つの電極を形成した世界初となるツインセンサーは　　ネガティブコントロール及びサンプルを1枚のセンサー上で計測可能。●フローインジェクション計測システムを採用（フローインジェクションシステム分析方法通則　“JIS K0126”準拠）●高精度計測アナライザ　　超低雑音発振ユニットによる液相の高安定発振。　　ツイン発振回路を用いた差分計測を使い、温度変化等の影響を低減。●ガス系用発振ユニット(*)により気相系にも対応（NAPiCOSシステムのみ）●簡単なピペッティング操作だけで免疫反応等生体分子間相互作用の自動計測が可能（NAPiCOS Autoのみ）●マイクロ流体チップ（容量約5μL）により、微量なサンプルの計測が可能（NAPiCOS Autoのみ）

　*カスタム対応となりますので、販売店にご相談ください。

特徴

30MHz の水晶振動子は1 秒間に3 千万回振動しています。水晶振動子の電極上に物質が吸着・結合すると、その質量分の振動数が低下（⊿f）します。 その振動周波数の低下をリアルタイムにモニターすることで電極表面でさまざまな反応の解析が可能です。

計測原理

バイオ系計測応用例●免疫反応を利用したバイオセンサー 　 ・医療臨床検査（疾病診断、予防診断など）　 ・食品検査（抗菌剤、アレルゲンなど）　 ・環境物質検査（重金属、環境ホルモンなど）●DNA鎖伸張反応の解析と転写因子の結合●吸着の結合・解離のリアルタイムモニタリング ●臭気吸着●細胞の成長測定

材料系応用例 ●薄膜コーティング表面の解析●ガス分析　（VOCガス　など）●薄膜の膜厚解析●金属被膜の耐食性評価

その他応用例●上下水道の汚染監視●臭いセンサー●環境汚染物質の測定●アルコールセンサー

適応分野

Quartz Crystal

品名

水晶ツインセンサー

型名PSA-SB-3002T PSA-SE-3002T

仕様30MHzツインセンサー (NAPiCOSシステム及びNAPiCOS Auto用）30MHzツインセンサー （NAPiCOS Auto マイクロ流体チップ専用）

本体型名周波数計測分解能設定温度範囲*1

温度安定度*1

フローセル容量電源電圧消費電力サイズ重量構成品

インストール済みソフトウェア

ガス系対応

NAPiCOSシステムPSA10A型

+10～+40℃±0.02℃50μL

70VA以下W278×H82×D215mm(アナライザー）

約2.7kg（アナライザー本体）恒温チャンバー（PSA-CA-3002)＊2

シリンジポンプ（PSA-CW-0013)インジェクタ（PSA-CW-0014)

-

リアルタイムモニターソフト(NAPiCOS Real Time Monitor) 解析ソフト(NAPiCOS Analysis)販売店までご相談ください*4

NAPiCOS AutoPSA20A型

+10～+50℃±0.02℃

50μL（マイクロ流体チップ使用時：5μL）

100VA以下W530×H325×D410mm

約19.5kg恒温チャンバー内蔵シリンジポンプ内蔵インジェクタ内蔵

デガッサー（脱気機能）内蔵

オートオペレーションソフト(NAPiCOS 20A Auto Operation) 解析ソフト(NAPiCOS Analysis)

-

0.01Hz

電源電圧：AC100～240V　50Hz/60Hz

パソコン （ノートPC, デスクトップPCより選択＊3）

※気相系用途はNAPiCOSシステムのみ対応いたします。

1003-30

®

NAPiCOSシステム及びNAPiCOS Autoの特徴

f （抗原質量）＝f0（抗原抗体反応前）－f1（抗原抗体反応後）　　

物質吸着・結合

周波数信号

物質吸着・結合による周波数の変動

AuAu

AuAu

抗体

抗原免疫反応の計測モデル

営業代表〒151-8569東京都渋谷区笹塚1-50-1 笹塚NAビルTEL：03（5453）6751　FAX：03（5453）6756E-mail：[email protected]://www.ndk.com/

日本電波工業は水晶デバイスの専業メーカーです。　

お問い合わせ先

NAPiCOSシステムNAPiCOS Auto

生体分子間相互作用の解析装置材料系及び環境系のナノレベルでのセンシング装置

■ ラインアップ・仕様

水晶センサー

NAPiCOS とは、ng、pg の微量な計測を可能とする “Nano”、“Pico”、“Sensor” を組み合わせた造語です。高い水晶製品技術を持つ弊社が提案する水晶振動子式のセンサーによる新たな計測システムです。

マニュアル操作タイプのNAPiCOSシステムと自動計測タイプのNAPiCOS Autoの2種類がございます。

＊1：温度設定単位と温度表示性能は0.1℃となります。＊2：9MHzシングルセンサー用が必要な場合、カスタム対応となりますのでご相談ください。＊3：オペレーティングシステム：MicrosoftⓇ WindowsⓇ 7　　メーカーにつきましては、弊社指定のものとさせていただきます。　　Microsoft、Windowsは米国 Microsoft Corporation の米国およびその他の国における登録商標です。＊4：ご要求内容によりましては、ご希望に添えない場合もございます。

● 本カタログの記載内容は、2010年 3月現在のものです。

● 記載の内容や製品は予告無く変更することがあります。

● 本カタログの記載事項に関し、一部または全部を弊社に無断で転載・複製・加工など

　他の目的に使用することを禁止します。

NAPiCOSとは

販売店

●高感度・高安定で生体分子間相互作用のリアルタイム計測（抗体固定化から抗原の計測まで約15分）●高感度30MHz水晶ツインセンサー　　最高グレードの水晶振動子技術を適用した高感度水晶センサー（免疫グロブリンの抗原抗体反応で　　感度約10ng/mL）。また、1枚のセンサーに２つの電極を形成した世界初となるツインセンサーは　　ネガティブコントロール及びサンプルを1枚のセンサー上で計測可能。●フローインジェクション計測システムを採用（フローインジェクションシステム分析方法通則　“JIS K0126”準拠）●高精度計測アナライザ　　超低雑音発振ユニットによる液相の高安定発振。　　ツイン発振回路を用いた差分計測を使い、温度変化等の影響を低減。●ガス系用発振ユニット(*)により気相系にも対応（NAPiCOSシステムのみ）●簡単なピペッティング操作だけで免疫反応等生体分子間相互作用の自動計測が可能（NAPiCOS Autoのみ）●マイクロ流体チップ（容量約5μL）により、微量なサンプルの計測が可能（NAPiCOS Autoのみ）

　*カスタム対応となりますので、販売店にご相談ください。

特徴

30MHz の水晶振動子は1 秒間に3 千万回振動しています。水晶振動子の電極上に物質が吸着・結合すると、その質量分の振動数が低下（⊿f）します。 その振動周波数の低下をリアルタイムにモニターすることで電極表面でさまざまな反応の解析が可能です。

計測原理

バイオ系計測応用例●免疫反応を利用したバイオセンサー 　 ・医療臨床検査（疾病診断、予防診断など）　 ・食品検査（抗菌剤、アレルゲンなど）　 ・環境物質検査（重金属、環境ホルモンなど）●DNA鎖伸張反応の解析と転写因子の結合●吸着の結合・解離のリアルタイムモニタリング ●臭気吸着●細胞の成長測定

材料系応用例 ●薄膜コーティング表面の解析●ガス分析　（VOCガス　など）●薄膜の膜厚解析●金属被膜の耐食性評価

その他応用例●上下水道の汚染監視●臭いセンサー●環境汚染物質の測定●アルコールセンサー

適応分野

Quartz Crystal

品名

水晶ツインセンサー

型名PSA-SB-3002T PSA-SE-3002T

仕様30MHzツインセンサー (NAPiCOSシステム及びNAPiCOS Auto用）30MHzツインセンサー （NAPiCOS Auto マイクロ流体チップ専用）

本体型名周波数計測分解能設定温度範囲*1

温度安定度*1

フローセル容量電源電圧消費電力サイズ重量構成品

インストール済みソフトウェア

ガス系対応

NAPiCOSシステムPSA10A型

+10～+40℃±0.02℃50μL

70VA以下W278×H82×D215mm(アナライザー）

約2.7kg（アナライザー本体）恒温チャンバー（PSA-CA-3002)＊2

シリンジポンプ（PSA-CW-0013)インジェクタ（PSA-CW-0014)

-

リアルタイムモニターソフト(NAPiCOS Real Time Monitor) 解析ソフト(NAPiCOS Analysis)販売店までご相談ください*4

NAPiCOS AutoPSA20A型

+10～+50℃±0.02℃

50μL（マイクロ流体チップ使用時：5μL）

100VA以下W530×H325×D410mm

約19.5kg恒温チャンバー内蔵シリンジポンプ内蔵インジェクタ内蔵

デガッサー（脱気機能）内蔵

オートオペレーションソフト(NAPiCOS 20A Auto Operation) 解析ソフト(NAPiCOS Analysis)

-

0.01Hz

電源電圧：AC100～240V　50Hz/60Hz

パソコン （ノートPC, デスクトップPCより選択＊3）

※気相系用途はNAPiCOSシステムのみ対応いたします。

1003-30

AuQuartz Crystal

Au

抗体⊖抗体⊕

NAPiCOS Auto

オートローディング機構

サンプルインジェクション

マイクロ流体チップ

NAPiCOSシステム及びNAPiCOS Auto用

基本周波数：30MHz発振モード：基本波発振モード電極 ：Au 2電極

センサー：30MHz ツインセンサー　　サンプル量：100μL抗体：100μg/mL Anti CRP IgG　　 送液バッファー：PBS抗原：CRP　　　　　　　　　　　　 ブロッキング：0.1% BSA

マイクロ流路専用センサー（NAPiCOS Auto 用）

NAPiCOS Auto

NAPiCOSシステム 水晶センサー 計測結果例

AuQuartz Crystal

Au

抗体⊖抗体⊕

オートオペレーション画面

センサー：30MHz ツインセンサー　流速：50μL/min サンプル量：100μL　　　　　　　 送液バッファー：PBS サンプル：コンカナバリンA

1.プロトコル

2.反応波形 3.解離定数算出

フローデバイスを内蔵した一体化システムで、簡単なピペッティング操作だけで免疫反応等生体分子間相互作用の自動計測が可能です。また、マイクロ流体チップ（容量約 5μL）と専用の水晶ツインセンサー（型名 PSA-SE-3002T）により、微量なサンプルの計測が可能です。

高感度計測用として基本周波数30MHzで、最も振動エネルギーが高い基本波発振モードを採用し、また世界最高グレードの人工水晶から作り出された高感度水晶センサーにより、高感度高安定な計測が可能です。また水晶センサーは2つの電極を持つ“水晶ツインセンサー”であり、ネガティブコントロールとサンプルの差分を自動計測することが可能となりました。

糖タンパクとレクチンの解離定数算出例をご紹介します。アシアロフェツイン（糖タンパク）をリガンドとしてセンサー上に固定化、コンカナバリンA（レクチン）をインジェクションし、その反応速度、反応量を計測しました。NAPiCOS付属の解析ソフト“NAPiCOS Analysis”を使用し計測データから解離定数を求めます。

弊社の解析アプリケーション“NAPiCOS Analysis”を使用し、コンカナバリンA濃度 10μg/mL, 20μg/mL, 50μg/mLの反応量から解離定数及び反応速度定数を求めました。3種類の解析方法を用いた解離定数、反応速度定数を下表に示します。反応速度定数はKinetics法のみ算出可能です。

1.プロトコルAnti CRP IgGを金電極に固定化し、0.1%BSAでブロッキング後、CRPを流して抗原抗体反応を行います。下図を参照ください。測定条件は以下の通りです。

2.反応波形計測波形を示します。この波形は抗原としてCRP10μg/mL、流速は50μL/minとした場合の反応波形になります。

3.濃度依存性濃度を10ng/mL 100ng/mL 1μg/mL 10μg/mLで測定した結果は下図の通りです。CRP濃度10ng ～10μg/mLの範囲で定量的に計測できることが分かります。

4.濃度と反応応答性温度と反応応答性は下図の通りです。IgG系の抗原抗体反応の流路スピードを50μL/minで抗原抗体反応させた場合の結果になります。本製品を使う事で、リアルタイムに反応量を計測できるだけでなく反応応答性についても解析が可能になります。

高感度計測のための高周波化に伴い、添加されるサンプル溶液粘性や温度、計測環境温度や振動等、計測を阻害するノイズの問題がありました。弊社の水晶ツインセンサーは、1枚の水晶片に2つのセンサー電極を持っています。それぞれのセンサーは右図のように近似の特性を持ち、温度特性を代表とする計測雑音を低減します。タンパク・タンパク間インタラクションの結合と解離解析のための、ネガティブコントロール及びサンプルを一枚の水晶センサー上で計測可能です。右下図は差分法による計測例です。水溶液の温度変化が発生しても、差分出力により影響なく計測可能です。

計測プロトコルのプログラミングによる自動計測アプリケーション

恒温チャンバー、インジェクタ等各ユニットが独立したマニュアル操作タイプです。また、ガス系用発振ユニット（*) により、ガス系の測定にも対応します。*カスタム対応となりますので、販売店にご相談ください。

抗体：Anti_CRP 固定化 レファレンス電極反応波形

周波数変化　 （Hz）

反応電極反応波形

0-2500

-2000

-1500

-1000

-500

0

500

2 4

時間（min）

6 8 10 12 14

抗原：CRP 抗原抗体反応

抗体固定化量

ブロッキング：0.1%BSA

standard curve

1000.00

100.00

10.00

1.00

1 10 100 1000 10000 100000

周波数変化量（Hz）

CRP 濃度（ng/mL）

X:50s/DivY:60Hz/Div40

-5606407 6907

0ng/mL

100ng/mL

10ng/mL0

1,000ng/mL

10,000ng/mL

Frequency[Hz]

Time[s]

オートアプリケーション

特徴 CRPを例としたラベルフリー短時間免疫反応計測

カイネティクス解析などによる解離定数算出

水晶ツインセンサー仕様

マイクロ流体チップと水晶ツインセンサーの組合せにより、高価で貴重なサンプルの微量計測が可能となり、低コスト化を実現致します。(NAPiCOS Auto のみ）

マイクロ流体チップ

弊社ホームページで最新の計測情報をご案内しております。　http://www.ndk.com/

フローセル

←センサー←センサー←センサー

水晶センサー

ガス系用発振ユニット

測定試料

インジェクタ

高精度計測アナライザ恒温チャンバー

PC モニタ NAPiCOSシステム及びNAPiCOS A t 用

解析方法Affinity法Scatchard法Kinetics法

KonM-1sec-1--

1.38E+03

Koffsec-1--

1.10E-03

KDM

1.06E-061.03E-067.94E-07

オートオペレーション画面

自動計測アプリケ ション

blocking糖鎖

コンカナバリンA（レクチン）

アシアロフェツイン（糖タンパク）

2CH1CHQuartz Crystal

コンカナバリンA

0μg/mL

10μg/mL

20μg/mL

50μg/mL

ネガティブ電極

DIV:35Hz

反応電極

差分出力

DIV:6min

3600Time[s]

Time[s]

0-175.2

174.8

01

Y:35Hz/Div X:360s/Div

Y:15Hz/Div51.8

-98.25413 5813

X:40s/Div

Frequency[Hz]

ch1-ch2

Frequency[Hz]

AuQuartz Crystal

Au

抗体⊖抗体⊕

NAPiCOS Auto

オートローディング機構

サンプルインジェクション

マイクロ流体チップ

NAPiCOSシステム及びNAPiCOS Auto用

基本周波数：30MHz発振モード：基本波発振モード電極 ：Au 2電極

センサー：30MHz ツインセンサー　　サンプル量：100μL抗体：100μg/mL Anti CRP IgG　　 送液バッファー：PBS抗原：CRP　　　　　　　　　　　　 ブロッキング：0.1% BSA

マイクロ流路専用センサー（NAPiCOS Auto 用）

NAPiCOS Auto

NAPiCOSシステム 水晶センサー 計測結果例

AuQuartz Crystal

Au

抗体⊖抗体⊕

オートオペレーション画面

センサー：30MHz ツインセンサー　流速：50μL/min サンプル量：100μL　　　　　　　 送液バッファー：PBS サンプル：コンカナバリンA

1.プロトコル

2.反応波形 3.解離定数算出

フローデバイスを内蔵した一体化システムで、簡単なピペッティング操作だけで免疫反応等生体分子間相互作用の自動計測が可能です。また、マイクロ流体チップ（容量約 5μL）と専用の水晶ツインセンサー（型名 PSA-SE-3002T）により、微量なサンプルの計測が可能です。

高感度計測用として基本周波数30MHzで、最も振動エネルギーが高い基本波発振モードを採用し、また世界最高グレードの人工水晶から作り出された高感度水晶センサーにより、高感度高安定な計測が可能です。また水晶センサーは2つの電極を持つ“水晶ツインセンサー”であり、ネガティブコントロールとサンプルの差分を自動計測することが可能となりました。

糖タンパクとレクチンの解離定数算出例をご紹介します。アシアロフェツイン（糖タンパク）をリガンドとしてセンサー上に固定化、コンカナバリンA（レクチン）をインジェクションし、その反応速度、反応量を計測しました。NAPiCOS付属の解析ソフト“NAPiCOS Analysis”を使用し計測データから解離定数を求めます。

弊社の解析アプリケーション“NAPiCOS Analysis”を使用し、コンカナバリンA濃度 10μg/mL, 20μg/mL, 50μg/mLの反応量から解離定数及び反応速度定数を求めました。3種類の解析方法を用いた解離定数、反応速度定数を下表に示します。反応速度定数はKinetics法のみ算出可能です。

1.プロトコルAnti CRP IgGを金電極に固定化し、0.1%BSAでブロッキング後、CRPを流して抗原抗体反応を行います。下図を参照ください。測定条件は以下の通りです。

2.反応波形計測波形を示します。この波形は抗原としてCRP10μg/mL、流速は50μL/minとした場合の反応波形になります。

3.濃度依存性濃度を10ng/mL 100ng/mL 1μg/mL 10μg/mLで測定した結果は下図の通りです。CRP濃度10ng ～10μg/mLの範囲で定量的に計測できることが分かります。

4.濃度と反応応答性温度と反応応答性は下図の通りです。IgG系の抗原抗体反応の流路スピードを50μL/minで抗原抗体反応させた場合の結果になります。本製品を使う事で、リアルタイムに反応量を計測できるだけでなく反応応答性についても解析が可能になります。

高感度計測のための高周波化に伴い、添加されるサンプル溶液粘性や温度、計測環境温度や振動等、計測を阻害するノイズの問題がありました。弊社の水晶ツインセンサーは、1枚の水晶片に2つのセンサー電極を持っています。それぞれのセンサーは右図のように近似の特性を持ち、温度特性を代表とする計測雑音を低減します。タンパク・タンパク間インタラクションの結合と解離解析のための、ネガティブコントロール及びサンプルを一枚の水晶センサー上で計測可能です。右下図は差分法による計測例です。水溶液の温度変化が発生しても、差分出力により影響なく計測可能です。

計測プロトコルのプログラミングによる自動計測アプリケーション

恒温チャンバー、インジェクタ等各ユニットが独立したマニュアル操作タイプです。また、ガス系用発振ユニット（*) により、ガス系の測定にも対応します。*カスタム対応となりますので、販売店にご相談ください。

抗体：Anti_CRP 固定化 レファレンス電極反応波形

周波数変化　 （Hz）

反応電極反応波形

0-2500

-2000

-1500

-1000

-500

0

500

2 4

時間（min）

6 8 10 12 14

抗原：CRP 抗原抗体反応

抗体固定化量

ブロッキング：0.1%BSA

standard curve

1000.00

100.00

10.00

1.00

1 10 100 1000 10000 100000

周波数変化量（Hz）

CRP 濃度（ng/mL）

X:50s/DivY:60Hz/Div40

-5606407 6907

0ng/mL

100ng/mL

10ng/mL0

1,000ng/mL

10,000ng/mL

Frequency[Hz]

Time[s]

オートアプリケーション

特徴 CRPを例としたラベルフリー短時間免疫反応計測

カイネティクス解析などによる解離定数算出

水晶ツインセンサー仕様

マイクロ流体チップと水晶ツインセンサーの組合せにより、高価で貴重なサンプルの微量計測が可能となり、低コスト化を実現致します。(NAPiCOS Auto のみ）

マイクロ流体チップ

弊社ホームページで最新の計測情報をご案内しております。　http://www.ndk.com/

フローセル

←センサー←センサー←センサー

水晶センサー

ガス系用発振ユニット

測定試料

インジェクタ

高精度計測アナライザ恒温チャンバー

PC モニタ NAPiCOSシステム及びNAPiCOS A t 用

解析方法Affinity法Scatchard法Kinetics法

KonM-1sec-1--

1.38E+03

Koffsec-1--

1.10E-03

KDM

1.06E-061.03E-067.94E-07

オートオペレーション画面

自動計測アプリケ ション

blocking糖鎖

コンカナバリンA（レクチン）

アシアロフェツイン（糖タンパク）

2CH1CHQuartz Crystal

コンカナバリンA

0μg/mL

10μg/mL

20μg/mL

50μg/mL

ネガティブ電極

DIV:35Hz

反応電極

差分出力

DIV:6min

3600Time[s]

Time[s]

0-175.2

174.8

01

Y:35Hz/Div X:360s/Div

Y:15Hz/Div51.8

-98.25413 5813

X:40s/Div

Frequency[Hz]

ch1-ch2

Frequency[Hz]

AuQuartz Crystal

Au

抗体⊖抗体⊕

NAPiCOS Auto

オートローディング機構

サンプルインジェクション

マイクロ流体チップ

NAPiCOSシステム及びNAPiCOS Auto用

基本周波数：30MHz発振モード：基本波発振モード電極 ：Au 2電極

センサー：30MHz ツインセンサー　　サンプル量：100μL抗体：100μg/mL Anti CRP IgG　　 送液バッファー：PBS抗原：CRP　　　　　　　　　　　　 ブロッキング：0.1% BSA

マイクロ流路専用センサー（NAPiCOS Auto 用）

NAPiCOS Auto

NAPiCOSシステム 水晶センサー 計測結果例

AuQuartz Crystal

Au

抗体⊖抗体⊕

オートオペレーション画面

センサー：30MHz ツインセンサー　流速：50μL/min サンプル量：100μL　　　　　　　 送液バッファー：PBS サンプル：コンカナバリンA

1.プロトコル

2.反応波形 3.解離定数算出

フローデバイスを内蔵した一体化システムで、簡単なピペッティング操作だけで免疫反応等生体分子間相互作用の自動計測が可能です。また、マイクロ流体チップ（容量約 5μL）と専用の水晶ツインセンサー（型名 PSA-SE-3002T）により、微量なサンプルの計測が可能です。

高感度計測用として基本周波数30MHzで、最も振動エネルギーが高い基本波発振モードを採用し、また世界最高グレードの人工水晶から作り出された高感度水晶センサーにより、高感度高安定な計測が可能です。また水晶センサーは2つの電極を持つ“水晶ツインセンサー”であり、ネガティブコントロールとサンプルの差分を自動計測することが可能となりました。

糖タンパクとレクチンの解離定数算出例をご紹介します。アシアロフェツイン（糖タンパク）をリガンドとしてセンサー上に固定化、コンカナバリンA（レクチン）をインジェクションし、その反応速度、反応量を計測しました。NAPiCOS付属の解析ソフト“NAPiCOS Analysis”を使用し計測データから解離定数を求めます。

弊社の解析アプリケーション“NAPiCOS Analysis”を使用し、コンカナバリンA濃度 10μg/mL, 20μg/mL, 50μg/mLの反応量から解離定数及び反応速度定数を求めました。3種類の解析方法を用いた解離定数、反応速度定数を下表に示します。反応速度定数はKinetics法のみ算出可能です。

1.プロトコルAnti CRP IgGを金電極に固定化し、0.1%BSAでブロッキング後、CRPを流して抗原抗体反応を行います。下図を参照ください。測定条件は以下の通りです。

2.反応波形計測波形を示します。この波形は抗原としてCRP10μg/mL、流速は50μL/minとした場合の反応波形になります。

3.濃度依存性濃度を10ng/mL 100ng/mL 1μg/mL 10μg/mLで測定した結果は下図の通りです。CRP濃度10ng ～10μg/mLの範囲で定量的に計測できることが分かります。

4.濃度と反応応答性温度と反応応答性は下図の通りです。IgG系の抗原抗体反応の流路スピードを50μL/minで抗原抗体反応させた場合の結果になります。本製品を使う事で、リアルタイムに反応量を計測できるだけでなく反応応答性についても解析が可能になります。

高感度計測のための高周波化に伴い、添加されるサンプル溶液粘性や温度、計測環境温度や振動等、計測を阻害するノイズの問題がありました。弊社の水晶ツインセンサーは、1枚の水晶片に2つのセンサー電極を持っています。それぞれのセンサーは右図のように近似の特性を持ち、温度特性を代表とする計測雑音を低減します。タンパク・タンパク間インタラクションの結合と解離解析のための、ネガティブコントロール及びサンプルを一枚の水晶センサー上で計測可能です。右下図は差分法による計測例です。水溶液の温度変化が発生しても、差分出力により影響なく計測可能です。

計測プロトコルのプログラミングによる自動計測アプリケーション

恒温チャンバー、インジェクタ等各ユニットが独立したマニュアル操作タイプです。また、ガス系用発振ユニット（*) により、ガス系の測定にも対応します。*カスタム対応となりますので、販売店にご相談ください。

抗体：Anti_CRP 固定化 レファレンス電極反応波形

周波数変化　 （Hz）

反応電極反応波形

0-2500

-2000

-1500

-1000

-500

0

500

2 4

時間（min）

6 8 10 12 14

抗原：CRP 抗原抗体反応

抗体固定化量

ブロッキング：0.1%BSA

standard curve

1000.00

100.00

10.00

1.00

1 10 100 1000 10000 100000

周波数変化量（Hz）

CRP 濃度（ng/mL）

X:50s/DivY:60Hz/Div40

-5606407 6907

0ng/mL

100ng/mL

10ng/mL0

1,000ng/mL

10,000ng/mL

Frequency[Hz]

Time[s]

オートアプリケーション

特徴 CRPを例としたラベルフリー短時間免疫反応計測

カイネティクス解析などによる解離定数算出

水晶ツインセンサー仕様

マイクロ流体チップと水晶ツインセンサーの組合せにより、高価で貴重なサンプルの微量計測が可能となり、低コスト化を実現致します。(NAPiCOS Auto のみ）

マイクロ流体チップ

弊社ホームページで最新の計測情報をご案内しております。　http://www.ndk.com/

フローセル

←センサー←センサー←センサー

水晶センサー

ガス系用発振ユニット

測定試料

インジェクタ

高精度計測アナライザ恒温チャンバー

PC モニタ NAPiCOSシステム及びNAPiCOS A t 用

解析方法Affinity法Scatchard法Kinetics法

KonM-1sec-1--

1.38E+03

Koffsec-1--

1.10E-03

KDM

1.06E-061.03E-067.94E-07

オートオペレーション画面

自動計測アプリケ ション

blocking糖鎖

コンカナバリンA（レクチン）

アシアロフェツイン（糖タンパク）

2CH1CHQuartz Crystal

コンカナバリンA

0μg/mL

10μg/mL

20μg/mL

50μg/mL

ネガティブ電極

DIV:35Hz

反応電極

差分出力

DIV:6min

3600Time[s]

Time[s]

0-175.2

174.8

01

Y:35Hz/Div X:360s/Div

Y:15Hz/Div51.8

-98.25413 5813

X:40s/Div

Frequency[Hz]

ch1-ch2

Frequency[Hz]

®

NAPiCOSシステム及びNAPiCOS Autoの特徴

f （抗原質量）＝f0（抗原抗体反応前）－f1（抗原抗体反応後）　　

物質吸着・結合

周波数信号

物質吸着・結合による周波数の変動

AuAu

AuAu

抗体

抗原免疫反応の計測モデル

営業代表〒151-8569東京都渋谷区笹塚1-50-1 笹塚NAビルTEL：03（5453）6751　FAX：03（5453）6756E-mail：[email protected]://www.ndk.com/

日本電波工業は水晶デバイスの専業メーカーです。　

お問い合わせ先

NAPiCOSシステムNAPiCOS Auto

生体分子間相互作用の解析装置材料系及び環境系のナノレベルでのセンシング装置

■ ラインアップ・仕様

水晶センサー

NAPiCOS とは、ng、pg の微量な計測を可能とする “Nano”、“Pico”、“Sensor” を組み合わせた造語です。高い水晶製品技術を持つ弊社が提案する水晶振動子式のセンサーによる新たな計測システムです。

マニュアル操作タイプのNAPiCOSシステムと自動計測タイプのNAPiCOS Autoの2種類がございます。

＊1：温度設定単位と温度表示性能は0.1℃となります。＊2：9MHzシングルセンサー用が必要な場合、カスタム対応となりますのでご相談ください。＊3：オペレーティングシステム：MicrosoftⓇ WindowsⓇ 7　　メーカーにつきましては、弊社指定のものとさせていただきます。　　Microsoft、Windowsは米国 Microsoft Corporation の米国およびその他の国における登録商標です。＊4：ご要求内容によりましては、ご希望に添えない場合もございます。

● 本カタログの記載内容は、2010年 3月現在のものです。

● 記載の内容や製品は予告無く変更することがあります。

● 本カタログの記載事項に関し、一部または全部を弊社に無断で転載・複製・加工など

　他の目的に使用することを禁止します。

NAPiCOSとは

販売店

●高感度・高安定で生体分子間相互作用のリアルタイム計測（抗体固定化から抗原の計測まで約15分）●高感度30MHz水晶ツインセンサー　　最高グレードの水晶振動子技術を適用した高感度水晶センサー（免疫グロブリンの抗原抗体反応で　　感度約10ng/mL）。また、1枚のセンサーに２つの電極を形成した世界初となるツインセンサーは　　ネガティブコントロール及びサンプルを1枚のセンサー上で計測可能。●フローインジェクション計測システムを採用（フローインジェクションシステム分析方法通則　“JIS K0126”準拠）●高精度計測アナライザ　　超低雑音発振ユニットによる液相の高安定発振。　　ツイン発振回路を用いた差分計測を使い、温度変化等の影響を低減。●ガス系用発振ユニット(*)により気相系にも対応（NAPiCOSシステムのみ）●簡単なピペッティング操作だけで免疫反応等生体分子間相互作用の自動計測が可能（NAPiCOS Autoのみ）●マイクロ流体チップ（容量約5μL）により、微量なサンプルの計測が可能（NAPiCOS Autoのみ）

　*カスタム対応となりますので、販売店にご相談ください。

特徴

30MHz の水晶振動子は1 秒間に3 千万回振動しています。水晶振動子の電極上に物質が吸着・結合すると、その質量分の振動数が低下（⊿f）します。 その振動周波数の低下をリアルタイムにモニターすることで電極表面でさまざまな反応の解析が可能です。

計測原理

バイオ系計測応用例●免疫反応を利用したバイオセンサー 　 ・医療臨床検査（疾病診断、予防診断など）　 ・食品検査（抗菌剤、アレルゲンなど）　 ・環境物質検査（重金属、環境ホルモンなど）●DNA鎖伸張反応の解析と転写因子の結合●吸着の結合・解離のリアルタイムモニタリング ●臭気吸着●細胞の成長測定

材料系応用例 ●薄膜コーティング表面の解析●ガス分析　（VOCガス　など）●薄膜の膜厚解析●金属被膜の耐食性評価

その他応用例●上下水道の汚染監視●臭いセンサー●環境汚染物質の測定●アルコールセンサー

適応分野

Quartz Crystal

品名

水晶ツインセンサー

型名PSA-SB-3002T PSA-SE-3002T

仕様30MHzツインセンサー (NAPiCOSシステム及びNAPiCOS Auto用）30MHzツインセンサー （NAPiCOS Auto マイクロ流体チップ専用）

本体型名周波数計測分解能設定温度範囲*1

温度安定度*1

フローセル容量電源電圧消費電力サイズ重量構成品

インストール済みソフトウェア

ガス系対応

NAPiCOSシステムPSA10A型

+10～+40℃±0.02℃50μL

70VA以下W278×H82×D215mm(アナライザー）

約2.7kg（アナライザー本体）恒温チャンバー（PSA-CA-3002)＊2

シリンジポンプ（PSA-CW-0013)インジェクタ（PSA-CW-0014)

-

リアルタイムモニターソフト(NAPiCOS Real Time Monitor) 解析ソフト(NAPiCOS Analysis)販売店までご相談ください*4

NAPiCOS AutoPSA20A型

+10～+50℃±0.02℃

50μL（マイクロ流体チップ使用時：5μL）

100VA以下W530×H325×D410mm

約19.5kg恒温チャンバー内蔵シリンジポンプ内蔵インジェクタ内蔵

デガッサー（脱気機能）内蔵

オートオペレーションソフト(NAPiCOS 20A Auto Operation) 解析ソフト(NAPiCOS Analysis)

-

0.01Hz

電源電圧：AC100～240V　50Hz/60Hz

パソコン （ノートPC, デスクトップPCより選択＊3）

※気相系用途はNAPiCOSシステムのみ対応いたします。

1003-30