• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Simple and high-performance diagnostics chip using paper, film and tape

Research Project

Project/Area Number 16K05833
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Analytical chemistry
Research InstitutionNational Institute of Advanced Industrial Science and Technology

Principal Investigator

Fuchiwaki Yusuke  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (80468884)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2018: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2017: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2016: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Keywordsチップ / キット / イムノクロマト / 紙 / ウイルス / 多項目 / ピペット / サンドイッチ免疫アッセイ / 分析チップ / PTP / カートリッジ / マイクロ流路 / 体外診断薬 / 分析科学 / マイクロ・ナノデバイス / 複合材料 / ウィルス / システムオンチップ
Outline of Final Research Achievements

Although paper-based microfluidic chip devices are an ideal platform for point-of-care diagnostics, it is difficult to achieve microfluidic control required for sensitive analyses such as ELISA on a paper substrate. In this study, we developed a novel lateral-flow test chip that can perform operations like a pump, such as flowing, stopping, and replacing a solution, just by adding the solution onto an inlet. For sensitive and accurate detection, the transparency and flatness of the substrate is crucial for precise analysis of weak light generated by a specific reaction. The signal intensity of the novel chip was higher than that of a chip made of nitrocellulose membrane, and the variation was smaller. The limit of detection of the chip was 0.1 ng/ml, whereas that of the nitrocellulose membrane was 100 ng/ml. In addition, we succeeded in developing a compact prototype equipment by combining these technologies.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、安価な紙・フィルム・テープから構成される新しい分析チップを開発し、液の滴下のみの操作で、発色と酵素免疫測定法による高感度検知に成功した。また、臨床分野の簡易検査におけるゴールドスタンダードのイムノクロマト法に比べて、100倍以上高感度に測定できることを実証した。途上国や緊急時の医療検査では、費用、耐久性、使い易さが大きな障害となっていたが、液の滴下だけの操作であれば専門知識のない人でも手軽に使えることから本法は実用化に向けて卓越したメリットがある。また多くの市販のキット組みわせることにより高い選択性と幅広い検査への展開も可能であるため、多様な学術分野への水平展開が強く期待される。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (34 results)

All 2018 2017 2016

All Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 6 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (13 results) (of which Invited: 3 results) Book (6 results) Patent(Industrial Property Rights) (7 results) (of which Overseas: 2 results)

  • [Journal Article] Simple and High-Performance Diagnostics Test Chip & Kit Using Paper, Film and Tape2018

    • Author(s)
      渕脇雄介、田中正人、藤原貴久、兼田麦穂、山村昌平
    • Journal Title

      Chemical Sensors

      Volume: 34(Suppl. B) Pages: 25-27

    • NAID

      40021904501

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Journal Article] Paper-like Surface Microstructure Fabricated on a Polymer Surface by Femtosecond Laser Machining2018

    • Author(s)
      Kenji Goya, Yusuke Fuchiwaki
    • Journal Title

      Analytical Sciences

      Volume: 34 Issue: 1 Pages: 33-38

    • DOI

      10.2116/analsci.34.33

    • NAID

      130006306748

    • ISSN
      0910-6340, 1348-2246
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Practical High-Performance Lateral Flow Assay Based on Autonomous Microfluidic Replacement on a Film2018

    • Author(s)
      Yusuke Fuchiwaki, Kenji Goya, Masato Tanaka
    • Journal Title

      Analytical Sciences

      Volume: 34 Issue: 1 Pages: 57-63

    • DOI

      10.2116/analsci.34.57

    • NAID

      130006306747

    • ISSN
      0910-6340, 1348-2246
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Multipoint measurement using an inline fiber optic spectrometer fabricated with a 400 nm femtosecond laser2017

    • Author(s)
      Kenji Goya, Masahiko Shiraishi, Atsushi Seki, Kazuhiro Watanabe, Yusuke Fuchiwaki, Toshihiko Ooie
    • Journal Title

      Journal of Laser Micro Nanoengineerin

      Volume: 12 Issue: 2 Pages: 120-125

    • DOI

      10.2961/jlmn.2017.02.0013

    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Femtosecond laser direct fabrication of micro-grooved textures on a capillary flow immunoassay microchip for spatially-selected antibody immobilization2017

    • Author(s)
      合谷賢治、山瓶子勇次、渕脇雄介、田中正人、大家利彦、片岡正俊、阿部佳織
    • Journal Title

      Sensors and Actuators B: Chemical

      Volume: 269 Pages: 1275-1281

    • DOI

      10.1016/j.snb.2016.09.056

    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Flow production of practical and quantitative capillary driven-flow immune sensing chip using a circumferentially-grooved island micro-surface2017

    • Author(s)
      渕脇雄介、合谷賢治、田中正人、高岡宏樹、阿部佳織、片岡正俊、大家利彦
    • Journal Title

      International Journal of Engineering Research & Science

      Volume: 3 Pages: 41-49

    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] A micropipette system based on low driving voltage carbon nanotube actuator2016

    • Author(s)
      合谷賢治、渕脇雄介、田中正人、ラファエル アディナール、大家利彦、杉野卓司、安積 欣志
    • Journal Title

      Microsystem Technologies

      Volume: 22 Issue: 7 Pages: 1-5

    • DOI

      10.1007/s00542-016-2943-y

    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] A fine pointed glucose oxidase immobilized electrode for low-invasive amperometric glucose monitoring2016

    • Author(s)
      Li Jiang, Pankaj Koinkar, Yusuke Fuchiwaki, Yasuzawa Mikito
    • Journal Title

      BIOSENSORS & BIOELECTRONICS

      Volume: 86 Pages: 90-94

    • DOI

      10.1016/j.bios.2016.06.037

    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 「どこでも」「だれでも」「簡便に」医療診断 - 低コスト医療診断を実現する、紙・フィルム・テープチップ-2018

    • Author(s)
      渕脇雄介
    • Organizer
      サステイナブル技術連携促進シンポジウム「ヘルスケア」産業技術総合研究所
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 紙・フィルム・テープでつくる、低コストで高感度な診断用チップ/検査キット2018

    • Author(s)
      渕脇雄介
    • Organizer
      第4回四国オープンイノベーションワークショップ 産業技術総合研究所
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Simple and High-Performance Diagnostics Test Chip & Kit Using Paper, Film and Tape2018

    • Author(s)
      渕脇雄介、田中正人、藤原貴久、兼田麦穂、山村昌平
    • Organizer
      2018年電気化学秋季大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 紙・フィルム・テープでつくる低コストな医療診断用チップ/検査キット2018

    • Author(s)
      渕脇雄介
    • Organizer
      P-MEC Japan 2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 紙・フィルム・テープでつくる多項目検査キットの開発2018

    • Author(s)
      渕脇雄介、田中正人、合谷賢治
    • Organizer
      日本化学会 第98春季年会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 手軽・低コスト医療診断を実現する、紙・フィルム・テープチップと検査キット2017

    • Author(s)
      渕脇雄介
    • Organizer
      第5回例会 次世代医療システム産業化フォーラム2017 (大阪商工会議所)
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 紙とフィルムでつくる多項目分析チップと体外診断キットへの応用2017

    • Author(s)
      渕脇雄介、合谷賢治、田中正人
    • Organizer
      日本分析化学会第66年会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 紙とフィルムでつくる高感度な携帯型多項目生化学検査キットの試作2017

    • Author(s)
      渕脇雄介、合谷賢治、田中正人
    • Organizer
      日本臨床検査自動化学会第49回大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] フェムト秒レーザ表面改質技術を利用した抗体タンパク質の局所固定化2017

    • Author(s)
      合谷賢治、田中正人、渕脇雄介、大家利彦
    • Organizer
      レーザー学会
    • Place of Presentation
      徳島大学
    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] ナノカーボン高分子アクチュエータ駆動マイクロピペットと自動検出装置2017

    • Author(s)
      合谷賢治、渕脇雄介、田中正人、杉野卓司、大家利彦、安積欣志
    • Organizer
      産業技術総合研究所 LS-BT合同発表会
    • Place of Presentation
      産業技術総合研究所つくばセンター
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] CNTアクチュエータを用いたピペットシステムと迅速診断キットへの展開2017

    • Author(s)
      渕脇雄介
    • Organizer
      Innovation Triad at Kansai; AIST / OMTRI / Fraunhofer-IPA joint symposium
    • Place of Presentation
      グランフロント大阪
    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] A programmable micropipette system based on carbon nanotube electroactive polymer actuator2016

    • Author(s)
      合谷賢治、渕脇雄介、田中正人、大家利彦、杉野卓司、安積 欣志
    • Organizer
      GERMAN-JAPANESE HIGH-TECH DIALOGUE
    • Place of Presentation
      Stuttgart, German
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] カーボンナノチューブアクチュエータを用いたPOCT用マイクロピペット2016

    • Author(s)
      田中正人、合谷賢治、渕脇雄介、杉野卓司、大家利彦、安積 欣志
    • Organizer
      平成28年度電気関係学会
    • Place of Presentation
      徳島大学
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Book] 紙・フィルム・テープでつくる診断用チップ/検査キット2018

    • Author(s)
      渕脇雄介
    • Total Pages
      2
    • Publisher
      紙パルプ技術タイムス (Japanese Journal of Paper Technology)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Book] 「紙」を利用したその場簡易検査デバイス2018

    • Author(s)
      渕脇雄介
    • Total Pages
      4
    • Publisher
      Bio Industry (Bio Industry)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Book] スマートフォンと紙・フィルム・テープチップではかる,簡単・迅速なELISA代替キット2018

    • Author(s)
      渕脇雄介, 田中正人, 藤原貴久, 兼田麦穂, 山村昌平
    • Total Pages
      1
    • Publisher
      日本分析化学会年会講演要旨集 (分析化学講演要旨集)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Book] ぶんせき2017

    • Author(s)
      渕脇雄介
    • Total Pages
      6
    • Publisher
      日本分析化学会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Book] 展望とトピックス(日本分析化学会 第66年会)2017

    • Author(s)
      渕脇雄介
    • Total Pages
      1
    • Publisher
      公益社団法人日本分析化学会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Book] Femtosecond laser induced surface modification and its application2016

    • Author(s)
      合谷賢治、白石正彦、渕脇雄介、渡辺一弘、大家利彦
    • Total Pages
      23
    • Publisher
      IN TECH
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 液体包装容器及び液体吐出装置2018

    • Inventor(s)
      渕脇雄介、合谷賢治、田中正人
    • Industrial Property Rights Holder
      産業技術総合研究所
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Overseas
  • [Patent(Industrial Property Rights)] アッセイ装置2018

    • Inventor(s)
      渕脇雄介、田中正人
    • Industrial Property Rights Holder
      産業技術総合研究所
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2018-028995
    • Filing Date
      2018
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 液体包装容器及び液体吐出装置2017

    • Inventor(s)
      渕脇雄介、合谷賢治、田中正人
    • Industrial Property Rights Holder
      産業技術総合研究所
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2017-169501
    • Filing Date
      2017
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] アッセイ装置2017

    • Inventor(s)
      渕脇雄介、田中正人
    • Industrial Property Rights Holder
      産業技術総合研究所
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2017-254472
    • Filing Date
      2017
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] アッセイ装置2017

    • Inventor(s)
      渕脇雄介、田中正人
    • Industrial Property Rights Holder
      産業技術総合研究所
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2017-254473
    • Filing Date
      2017
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 多孔質媒体を利用したアッセイ装置2017

    • Inventor(s)
      渕脇雄介、大家利彦、片岡正俊、高岡宏樹
    • Industrial Property Rights Holder
      産業技術総合研究所
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2017
    • Acquisition Date
      2017
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Overseas
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 4.マイクロチャンバー及び液体の混合方法2017

    • Inventor(s)
      渕脇雄介、片岡正俊、大家利彦
    • Industrial Property Rights Holder
      産業技術総合研究所
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2017
    • Acquisition Date
      2017
    • Related Report
      2017 Research-status Report

URL: 

Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi