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ラボCDベース1細胞アッセイ用ハイスループットスクリーニングシステム

Research Project

Project/Area Number 19021045
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionSoka University

Principal Investigator

久保 いづみ  Soka University, 工学部, 教授 (40214986)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 永井 秀典  産業技術総合研究所, ヒューマンストレスシグナル研究センター, 研究員 (40357596)
高瀬 明  創価大学, 工学部, 教授 (60236221)
Project Period (FY) 2007 – 2008
Project Status Completed (Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000)
Fiscal Year 2008: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2007: ¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
Keywordsハイスループット / 単一細胞分離 / アッセイ / サルモネラ / PCR / ラボCD / ナノリットル / invA遺伝子 / Lab-CD / 遠心力 / 細胞培養 / Jurkat Cell / マウス胎児性線維芽細胞 / 酵母
Research Abstract

ラボCDはマイクロ流路をシリコン基板に反応性イオンエッチング(Deep-RIE)により形成させて作製した。流路はディスクの中心から外側に向けてジグザグ形に作成した。一枚のディスク上に24本の流路があり、一本の流路に313個のμチャンバーが付いている。チャンバーのサイズは300μm×200μm×46μmのU字型である。チャンバー一つあたりに分離される溶液の体積は約1.5nlである。このラボCDのインレット部分にPCR試薬とサルモネラ菌の混合溶液を1μl入れ、5000rpmで30秒間回転させる事によって細胞単離を行った。その後、連続的にthermal cyclerを用いて95℃で2分の溶菌、続けて95℃で5秒、55℃で10秒、72℃で10秒のサイクルで反応させる事によってPCRを行い、サルモネラ菌固有遺伝子であるinvA遺伝子を増幅し、イメージングアナライザーで蛍光強度を確認した。
細胞一個からのPCRが可能か調べるために、PCR試薬中に400cells/μlの濃度でサルモネラ菌を入れ、細胞単離を行った後、溶菌し、PCRを行い、その蛍光強度を確認してみた。その結果、ボアソン分布に依存した細胞数に従った蛍光強度の分布を確認する事ができた。Table1には、それぞれの濃度でのボアソン分布による各μチャンバーに入る細胞の数の確率を示した。このことから、細胞数に応じた蛍光強度になる事が確認された。また、今後の研究においては蛍光強度が2500を越えたものをポジティブとすることに決めた。
さらに、大腸菌とサルモネラ菌を100cells/μlの濃度でPCR試薬中に入れたものでもPCRを行った。その結果、200cells/μlのサルモネラ菌のみを入れたPCR試薬の結果よりも、少ない細胞数が確認された。200cells/μlの大腸菌のみを入れたものでは全く蛍光強度が上がらなかったため、大腸菌とサルモネラ菌との間でサルモネラ菌に対しての選択性が確認された。

Report

(2 results)
  • 2008 Annual Research Report
  • 2007 Annual Research Report
  • Research Products

    (21 results)

All 2009 2008 2007 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (13 results) Patent(Industrial Property Rights) (3 results)

  • [Journal Article] Single cell isolation on a centrifugal flow disk with integrated tandem micro chambers2008

    • Author(s)
      S. FURUTANI, H. NAGAI and I. KUBO
    • Journal Title

      Sensor Letters 6(6)

      Pages: 961-965

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  • [Journal Article] Centrifugal Flow Device for High-throughput Detection of Cancer Marker CEA2008

    • Author(s)
      N. MATSUNAGA, S. FURUTANI and I. KUBO
    • Journal Title

      ECS transactions 16 (11)

      Pages: 123-128

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      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of an Electrochemical Sensing System for 6-Chloro-N, N-diethyl-1, 3, 5-Triazine (CAT) utilizing Molecularly Imprinted Artificial Receptor2007

    • Author(s)
      Y. Fuchiwaki, N. Sasaki, I. Kubo
    • Journal Title

      Electrochemistry 75

      Pages: 709-714

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 6-Chloro-N, N-diethyl-1, 3, 5-triazine (CAT) Sensor Based on Biomimetic Recognition Utilizing a Molecularly Imprinted Artificial Receptor2007

    • Author(s)
      Y. Fuchiwaki, A. Shimizu, I. Kubo
    • Journal Title

      Analytical Sciences 23

      Pages: 49-53

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The Activity Determination of Single Cell by Isolation and Cultivation on a Cent rifugal Flow Disk

    • Author(s)
      I. KUBO, S. FURUTANI and H. NAGAI
    • Journal Title

      ECS transactions (in press)

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      2008 Annual Research Report
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  • [Presentation] 細胞単離ディスク上でのPCRによるサルモネラ菌固有遺伝子の検出2009

    • Author(s)
      古谷俊介, 永井秀典, 高村禅, 久保いつみ
    • Organizer
      電気化学会第76回大会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2009-03-30
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  • [Presentation] Single cell isolation and continuous identification by PCR on a centrifugal flow disk2008

    • Author(s)
      Shunsuke FURUTANI, Hidenori NAGAI and Izumi KUBO
    • Organizer
      International Symposium on Microchemistry and Microsy stems 2008
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2008-12-10
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  • [Presentation] The Activity Determination of Single Cell by Isolation and Cultivation on a Centrifugal Flow Disk2008

    • Author(s)
      Shunsuke FURUTANI, Hidenori NAGAI and Izumi KUBO
    • Organizer
      PRiME 2008
    • Place of Presentation
      Honolulu(Hawaii)
    • Year and Date
      2008-10-16
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Centrifugal Flow Device for High-throughput Detection of Cancer Marker CEA2008

    • Author(s)
      Nobuyuki MATSUNAGA, Shunsuke FURUTANI and Izumi KUBO
    • Organizer
      PRiME 2008
    • Place of Presentation
      Honolulu(Hawaii)
    • Year and Date
      2008-10-16
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 松永宣之, 古谷俊介, 久保いつみ2008

    • Author(s)
      松永宣之, 古谷俊介, 久保いつみ
    • Organizer
      日本分析化学会第57年会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      2008-09-10
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  • [Presentation] OnDisk単一細胞分離と培養2008

    • Author(s)
      久保いつみ, 辻淳子, 古谷俊介, 高瀬明, 永井秀典
    • Organizer
      第69回分析化学討論会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2008-05-16
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  • [Presentation] Lab-on-a-disk上での細胞の単離と単一細胞からの培養2008

    • Author(s)
      古谷俊介, 辻淳子, 永井秀典, 久保いづみ,
    • Organizer
      日本化学会第88春季年会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2008-03-27
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      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Single cell isolation and analysis on a centrifugal flow disk with integrated tandem microchambers2007

    • Author(s)
      Shunsuke Furutani, Hidenori Nagai, Izumi Kubo
    • Organizer
      7^<th> East Asian Conference On Chemical Sensors
    • Place of Presentation
      Singapore
    • Year and Date
      2007-12-10
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      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 遠心力によるdisk流路上での細胞分離と確認2007

    • Author(s)
      古谷俊介, 辻淳子, 永井秀典, 久保いづみ,
    • Organizer
      第16回 化学とマイクロ・ナノシステム研究会
    • Place of Presentation
      つくば
    • Year and Date
      2007-10-20
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      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] SINGLE CELL ISOLATIONS BY TANDEM MICROCHAMBERS ON A CENTRIFUGAL FLOW DEVICE2007

    • Author(s)
      Hidenori Nagai, Shunsuke Furutani, Izumi Kubo
    • Organizer
      μ-TAS 2007
    • Place of Presentation
      Paris
    • Year and Date
      2007-10-11
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      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Lab-on-a-disk上での遠心力による単一細胞分離と検出2007

    • Author(s)
      久保いづみ, 永井秀典, 古谷俊介
    • Organizer
      日本分析化学会第56年会
    • Place of Presentation
      徳島
    • Year and Date
      2007-09-20
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Single Cell Isolation on a Centrifugal Flow Disk with Integrated Tandem Microchambers2007

    • Author(s)
      Shunsuke Furutani, Hidenori Nagai, Izumi Kubo
    • Organizer
      The 2nd International Workshop on Approaches to Single-Cell Analysis
    • Place of Presentation
      TOKTO
    • Year and Date
      2007-09-06
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      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 遠心力を用いたマイクロウェルアレイ型流路における細胞単離2007

    • Author(s)
      古谷俊介, 永井秀典, 久保いづみ
    • Organizer
      第15回 化学とマイクロ・ナノシステム研究会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2007-05-25
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      2007 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] マイクロ反応容器及びマイクロ反応容器を用いたポリメラーゼ連鎖反応方法2009

    • Inventor(s)
      久保いつみ、古谷俊介
    • Industrial Property Rights Holder
      創価大学、TAMA-TLO
    • Filing Date
      2009-01-29
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      2008 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 免疫学的検定法および免疫学的検定法に使用する検査ディスク2009

    • Inventor(s)
      久保いつみ、松永宣行
    • Industrial Property Rights Holder
      創価大学、TAMA-TLO
    • Industrial Property Number
      2009-063089
    • Filing Date
      2009-03-16
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      2008 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] マイクロチャンバーアレイを用いた細胞培養方法及び該方法に用いられる細胞培養装置2007

    • Inventor(s)
      古谷俊介、久保いづみ
    • Industrial Property Rights Holder
      TAMA-TLO
    • Industrial Property Number
      2007-279545
    • Filing Date
      2007-10-27
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2007-04-01   Modified: 2018-03-28  

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