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マイクロ化学チップを用いた単一細胞内単一DNA分子分析法の開発

Research Project

Project/Area Number 20245016
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Analytical chemistry
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

北森 武彦  The University of Tokyo, 大学院・工学系研究科, 教授 (60214821)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 馬渡 和真  東京大学, 大学院・工学系研究科, 講師 (60415974)
田中 陽  東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教 (40532271)
佐藤 香枝  日本女子大学, 理学部・物質生物科学科, 准教授 (40373310)
加藤 大  東京大学, 大学院・薬学系研究科, 准教授 (30332943)
Project Period (FY) 2008 – 2009
Project Status Completed (Fiscal Year 2009)
Budget Amount *help
¥36,400,000 (Direct Cost: ¥28,000,000、Indirect Cost: ¥8,400,000)
Fiscal Year 2009: ¥18,850,000 (Direct Cost: ¥14,500,000、Indirect Cost: ¥4,350,000)
Fiscal Year 2008: ¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000)
Keywordsマイクロ化学チップ / 単一DNA / RCA
Research Abstract

病原性とそうでない細菌の検出、また、医療診断、たとえばがん診断、敗血症診断などでは、単に単一DNAの分析のみならず、単一細胞内のDNAをin situ解析する高度な要求がある。現状は、単一細胞を扱うことが困難なため、複数の細胞を使っている上、長時間にわたる煩雑な酵素反応等の操作で行っているが、診断法として満足な方法は未だに開発されていない。一方、細胞操作をマイクロ化学チップに集積化することで、実験のプロセス効率化や単一細胞分析が可能になる。そこで、申請者は、マイクロ化学チップの持つフロー反応システムと特異的DNAプローブとDNA増幅反応(Padlock/RCA法)を併せて、従来にない全く新しい、高速、高精度に単一細胞内の単一DNA分子を検出するための革新的分析法を創出することを研究目的とした。
昨年度は白血球の固定化からDNAの検出までのすべての化学プロセスをマイクロ化学チップに集積化することに成功して、1万分子程度の検出性能を実証した。しかし、この手法ではDNAが捕捉される領域が5mm程度と長く、またビーズ上での検出で光学測定が困難であり、検出性能向上に限界があった。そこで、今年度はマイクロ流路内壁のガラス表面を利用してRCAを行うためのDNA部分的固定化法を開発した。光リンカーを独自に開発して、光照射部(数100μm)のみにDNAを固定化することに成功した。

Report

(2 results)
  • 2009 Annual Research Report
  • 2008 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2008

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] MICROCHIP INTEGRATED ROLLING CIRCLE AMPLIFICATION FOR SINGLE DNA MOLE CULE DETECTION IN MINUTE SAMPLE VOLUMES2008

    • Author(s)
      A Tachihara, K.Sato, B.Renberg, Y.Tanaka, J.Jarvius, M.Nilsson, T.Kitamori
    • Journal Title

      Proceedings of μTAS2008 1

      Pages: 426-428

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] MITOCHONDRIAL AND GENOMIC DNA DAMAGE ANALYSIS IN MICROFLUIDIC CHIPS2008

    • Author(s)
      Y.Tanaka, H.Johansson, C.Larsson, S.Henriksson, T.Kitamori, M.Nilsson
    • Journal Title

      Proceedings of μTAS2008 1

      Pages: 874-876

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] マイクロチップRCA法による単一DNA分子検出法の開発2008

    • Author(s)
      立原淳貴・佐藤香枝・田中有希・Jonas Jarvius・Mats Nilsson・北森武彦
    • Organizer
      第18回化学とマイクロ・ナノシステム研究会
    • Place of Presentation
      京都大学
    • Year and Date
      2008-12-07
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] MICROCHIP INTEGRATED ROLLING CIRCLE AMPLIFICATION FOR SINGLE DNA MOLE CULE DETECTION IN MINUTE SAMPLE VOLUMES2008

    • Author(s)
      A Tachihara, K.Sato, B.Renberg, Y.Tanaka, J.Jarvius, M.Nilsson, T.Kitamori
    • Organizer
      μTAS2008
    • Place of Presentation
      アメリカ・サンディエゴ
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] MITOCHONDRIAL AND GENOMIC DNA DAMAGE ANALYSIS IN MICROFLUIDIC CHIPS2008

    • Author(s)
      Y.Tanaka, H.Johansson, C.Larsson, S.Henriksson, T.Kitamori, M.Nilsson
    • Organizer
      μTAS2008
    • Place of Presentation
      アメリカ・サンディエゴ
    • Related Report
      2008 Annual Research Report

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Published: 2008-04-01   Modified: 2016-04-21  

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