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

Development of novel bacterial detection methods using bacteriophages as recognition elements

Research Project

Project/Area Number 18K05174
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 34020:Analytical chemistry-related
Research InstitutionKochi University

Principal Investigator

Watnabe Shigeru  高知大学, 教育研究部総合科学系複合領域科学部門, 教授 (70253333)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 松崎 茂展  高知大学, 医学部, 客員教授 (00190439)
仁子 陽輔  高知大学, 教育研究部総合科学系複合領域科学部門, 助教 (20782056)
内山 淳平  麻布大学, 獣医学部, 准教授 (20574619)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords金ナノ粒子 / バクテリオファージ / 暗視野顕微鏡 / 光散乱 / ブラズモニクス / 細菌 / 暗視野顕微鏡法 / プラズモニクス / 細菌検出 / バクテリアファージ / 機能性ナノ粒子 / 機能性色素
Outline of Final Research Achievements

Phage-modified konpeito-like gold nanoparticles have been prepared by self-assembling phage on the surface of gold nanoparticles accumulated on glass beads. The konpeito-like gold nanoparticles were mixed with various bacteria and observed using a dark-field microscope. The bacteria were easily detected by the strong scattered light emitted by the konpeito-like gold nanoparticles bound to the bacteria (detection limit (LOD) 10000 cfu/ml). The gold nanoparticles do not bind to any host other than the host of the phage loaded on the surface of the particles, and the selectivity of the gold nanoparticles reaches not only the genus but also the species level. This method has the potential to control the bacterial selectivity of gold nanoparticles by changing the phage used, and is expected to be applied to the rapid and highly selective detection of bacteria.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

バクテリオファージは,細菌特異的に感染するウイルスの総称であり,標的細菌を特異的に識別する機能を備えている.本研究では,抗体に代えバクテリオファージを利用した新たな細菌検出技術を開発し,ファージが微生物学・医学分野のみならず分析化学分野に置いても強力な分析ツールとなることを実証した.また,本技術は遺伝子や免疫検出法に代わる迅速かつ簡便な細菌検出法への応用が期待できる.迅速な微生物検査は,早期診断・治療および二次感染の予防に不可欠であり,現場の衛生管理をはじめ緊急検査,診察前至急検査,在宅検査のみならず災害時においても感染症の発生・拡大防止に活用が期待される.

Report

(5 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2021 2020 2019 2018

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Dark-Field Microscopic Detection of Bacteria using Bacteriophage-Immobilized SiO2@AuNP Core?Shell Nanoparticles2019

    • Author(s)
      Imai Masashi, Mine Kouhei, Tomonari Haruna, Uchiyama Jumpei, Matuzaki Shigenobu, Niko Yosuke, Hadano Shingo, Watanabe Shigeru
    • Journal Title

      Analytical Chemistry

      Volume: 91 Issue: 19 Pages: 12352-12357

    • DOI

      10.1021/acs.analchem.9b02715

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Rapid and selective detection of bacteria using fluorescent nanoemulsion-labeled bacteriophages2021

    • Author(s)
      Sekita, S., Niko, Y., Hadano, S., Watanabe, S., Uchiyama, J., Ucihiyama, I., Matsuzaki, S.
    • Organizer
      PacifiChem2021, online
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] バクテリオファージを利用した細菌の金ナノ粒子凝集比色検出2021

    • Author(s)
      山下 智史,仁子 陽輔,波多野 慎悟,渡辺 茂,内山 伊代,内山 淳平,松崎 茂展
    • Organizer
      日本化学会 第101春季年会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] バクテリオファージを利用した細菌の高選択的な細菌検出技術の開発2020

    • Author(s)
      今井斉志,仁子陽輔,波多野慎悟,渡辺 茂,内山伊代,内山淳平,松崎茂展
    • Organizer
      日本分析化学会 第69年会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] バクテリオファージを用いた細菌の超選択的な暗視野顕微鏡検出技術の開発2020

    • Author(s)
      今井斉志,仁子陽輔,波多野慎悟,渡辺 茂,内山伊代,内山淳平,松崎茂展
    • Organizer
      第10回CSJ化学フェスタ2020
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 蛍光色素含有ナノ粒子担持バクテリオファージの開発と細菌検出への応用2020

    • Author(s)
      関田慎也, 山下智史, 仁子陽輔, 波多野慎悟, 渡辺茂, 松崎茂展, 内山伊代, 内山淳平
    • Organizer
      2020年色材研究発表会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] バクテリオファージ修飾SiO2@AuNPs コアーシェル型ナノ粒子を利用した細菌の暗視野顕微鏡検出2019

    • Author(s)
      今井斉志,仁子陽輔,波多野慎悟,渡辺 茂,松崎茂展,内山淳平
    • Organizer
      第9回CSJ化学フェスタ
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] チオール化バクテリオファージを利用した細菌の金ナノ粒子凝集比色検出2019

    • Author(s)
      山下智史,仁子陽輔,波多野慎悟,渡辺 茂,松崎茂展,内山淳平
    • Organizer
      2019年日本化学会中四国支部大会徳島大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 高輝度蛍光性ナノエマルションの作製と細菌検出用プローブへの応用2019

    • Author(s)
      関田慎也,仁子陽輔,波多野慎悟,渡辺 茂,松崎茂展,内山淳平
    • Organizer
      高知化学シンポジウム2019
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 高輝度蛍光ナノエマルジョンの作製と細菌検出への応用2019

    • Author(s)
      関田慎也,山下智史,齋藤愛梨,仁子陽輔,波多野慎悟,渡辺 茂
    • Organizer
      第79回分析化学討論会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 目視による細菌検出を志向した蛍光性ナノエマルションの開発2018

    • Author(s)
      齊藤愛梨,越智里香,波多野慎悟,渡辺 茂,仁子陽輔
    • Organizer
      日本化学会第98 回春季年会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 細菌検出を可能とする色素含有型高輝度ナノエマルションの開発2018

    • Author(s)
      齊藤愛梨,越智里香波多野慎悟,渡辺 茂,仁子陽輔
    • Organizer
      高知化学シンポジウム
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 色素含有エマルションを用いた細菌検出用蛍光ナノセンサーの開発2018

    • Author(s)
      斎藤愛梨,越智里香,波多野慎悟,渡辺 茂,仁子陽輔
    • Organizer
      第8 回CSJ 化学フェスタ2018
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Book] 金属ナノ粒子,微粒子の合成,調製と最新応用技術 「金平糖型金ナノ粒子の作製と細菌検出技術の開発」2021

    • Author(s)
      渡辺 茂
    • Total Pages
      7
    • Publisher
      技術情報協会
    • ISBN
      9784861048623
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Book] “Fluorescent Chemosensors” in Y. Ooyama, & S. Yagi (Eds) Chapter 12 Progress in the Science of Fuctional Dyes2021

    • Author(s)
      Y. Niko, S. Watanabe
    • Total Pages
      31
    • Publisher
      Springer Singapore
    • ISBN
      9789813343924
    • Related Report
      2021 Annual Research Report

URL: 

Published: 2018-04-23   Modified: 2023-01-30  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi