本論文は、光電気化学（PEC）-石英晶体マイクロバランス（QCM）二重モードセンサー・プラットフォームを構築し、タンパク質チロシンホスファターゼ1B（PTP1B）の活性を高感度に検出した。本センサープラットフォームは、多孔質なアナターゼ/ルチルTiO₂ヘテロジャンクションにリンモリブデン酸（A/R-TiO₂@HPW）を負荷した光電流応答材料を用い、TiO₂とリン酸基の特異的結合によってPTP1B標的のリン酸化ペプチドをQCMの金コーティング石英クリスタル（Au電極、AuE）に固定し、シリカ（SiO₂）ナノ球を導入して空間的な立体障害を強化し光電流を抑制する。PTP1Bがペプチドの脱リン酸化を触媒すると、ペプチドとSiO₂ナノ球はAuEから解放され、光電流が回復し、同時にQCMの共振周波数が顕著に変化することで、PTP1B活性のPEC-QCM二重モード高感度検出を実現する。この戦略はPECとQCMの二つのモードを融合し、二重モード自己校正により偽陽性干渉を効果的に回避し、基質を交換することでタンパク質ホスファターゼの汎用検出プラットフォームへと拡張可能である。PTP1Bがインスリンシグナル伝達および代謝性疾患において重要な役割を果たすことから、本研究は関連する病理研究、薬物スクリーニングおよび臨床診断への潜在的かつ信頼性の高いツールを提供する。

タンパク質チロシンホスファターゼ;酵素活性;光電気化学;石英晶体マイクロバランス;二重モード検出