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マイクロ・ナノシステムによる遺伝子解析のための核酸濃縮技術の開発

Research Project

Project/Area Number 15760585
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Biofunction/Bioprocess
Research InstitutionNagoya University (2004)
Tokyo University of Agriculture and Technology (2003)

Principal Investigator

大河内 美奈  名古屋大学, 大学院・工学研究科, 講師 (70313301)

Project Period (FY) 2003 – 2004
Project Status Completed (Fiscal Year 2004)
Budget Amount *help
¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2004: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2003: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000)
Keywords核酸濃縮 / 遺伝子解析 / マイクロデバイス / 電気泳動 / マイクロ・ナノデバイス
Research Abstract

本研究は、マクロからミクロへのインターフェースとして電気泳動の原理を利用し核酸を濃縮する方法の開発を目的とした。具体的には、mLおよびサブmLオーダーのサンプル量から核酸を電気泳動により微少な透析膜上へ補修する技術の開発を行った。具体的には、サンプルを入れる容器に透析膜を被覆した微少スポットに、電気泳動の原理を利用して核酸を濃縮することを検討した。平成15年度において検討した核酸の濃縮条件を踏まえて96穴プレート用および電気泳動チップ用の装置を設計し、電気泳動により透析膜上に核酸を濃縮するシステムを試作した。核酸濃縮に用いた電気泳動システムを用いて、電気泳動の指標として用いられる色素であるキシレンシアノール、オレンジG、ブロモフェノールブルーなどを用いて濃縮条件を検討した。次に、濃縮用核酸ターゲットとして各種長さのssDNA、dsDNAをモデルターゲットとして電圧制御で核酸の濃縮条件を検討し、蛍光色素染色による評価を行った。試作した装置において、電解液や電解条件などの濃縮条件や核酸濃縮に用いることが可能な核酸の量や濃度などの条件を求め、試作した装置において核酸濃縮が可能であることが示された。また、電流制御においても同様に核酸の濃縮が可能であった。
以上のことから、電気泳動の原理を利用し、微少な透析膜上に核酸を捕集・濃縮することが可能であると示された。これより、感染症の特定遺伝子やmRNA等、サンプル中に微量に存在する核酸を濃縮して解析することが可能となると考えられる。

Report

(2 results)
  • 2004 Annual Research Report
  • 2003 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2005 2004 Other

All Journal Article (6 results) Book (1 results) Publications (4 results)

  • [Journal Article] Electrochemical probe for on chip type flow immunoassay : Immunogloblin G labaled with ferrocenecarboaldehyde.2005

    • Author(s)
      Mina Okochi et al.
    • Journal Title

      Biotechnol.Bioeng. (in press)(印刷中)

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      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Molecular characterization of the group II chaperonin from the hyperthermophilic archaeum, Pyrococcus horikoshii OT32005

    • Author(s)
      Mina Okochi et al.
    • Journal Title

      Extremophiles (in press)(印刷中)

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  • [Journal Article] Development of an automated water toxicity biosensor using Thiobacillus ferrooxidans for monitoring cyanides in natural water for water filtering plant2004

    • Author(s)
      Mina Okochi et al.
    • Journal Title

      Biotechnol.Bioeng. 87(7)

      Pages: 905-911

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  • [Journal Article] Development of an integrated automation system with a magnetic bead-mediated nucleic acid purification device for genetic analysis and gene manipulation2004

    • Author(s)
      Jun-ichi Akutsu et al.
    • Journal Title

      Biotechnol.Bioeng. 86(6)

      Pages: 667-671

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  • [Journal Article] Kinetics and binding sites for interaction of prefoldin with group II chaperoinn : contiguous nonnative substrate and chaperonin binding sites in archaeal prefoldin2004

    • Author(s)
      Mina Okochi et al.
    • Journal Title

      J.Biol.Chem. 279(30)

      Pages: 31788-31795

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  • [Journal Article] Electrochemical prevention of biofouling using Pt/IrO_2-coated titanium electrode2004

    • Author(s)
      Hitoshi Wake et al.
    • Journal Title

      Electrochemistry 72(12)

      Pages: 827-829

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Book] ナノファイバーテクノロジーを用いた高度産業発掘戦略(第5章分担執筆)2004

    • Author(s)
      松永 是, 大河内美奈
    • Total Pages
      457
    • Publisher
      シーエムシー
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      2004 Annual Research Report
  • [Publications] Daisuke Ishii et al.: "Chaperonin-mediated stabilization and ATP-triggered release of semiconductor nanoparticles"Nature. 423. 628-632 (2003)

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  • [Publications] Mina Okochi et al.: "Development of an automated water toxicity biosensor using Thiobacillus ferrooxidans for monitoring cyanides in natural water for water filtering plant"Biotechnol.Bioenerg. (in press). (2004)

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  • [Publications] Jun-ichi Akutsu et al.: "Development of an integrated automation system with a magnetic bead-mediated nucleic acid purification device for genetic analysis and gene manipulation"Biotechnol.Bioenerg.. (in press). (2004)

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  • [Publications] 松永 是 他: "ナノファイバーテクノロジーを用いた高度産業発掘戦略(応用編 第5章 2節 バイオチップを分担執筆)"シーエムシー出版. 457 (2004)

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      2003 Annual Research Report

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Published: 2003-04-01   Modified: 2016-04-21  

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