Development of high-sensitivity detection technology for nucleic acid amplification using metal and metal chelator and verification of its practicality
| Project/Area Number |
21K07340
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 52010:General internal medicine-related
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
外園 栄作 九州大学, 医学研究院, 講師 (60404042)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
内海 健 九州大学, 医学研究院, 教授 (80253798)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | 金属キレータ / 核酸増幅 / 高感度検出 / ピロリン酸 / 核酸増幅法 / 酵素法 / 金属錯体 |
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| Outline of Research at the Start |
現在，ウイルスや細菌の検出，また，癌やその他の疾患の潜在的なバイオマーカーとして核酸に着目した検査が臨床において用いられおり，今後さらにその需要が高まると予想される。核酸を用いた検査には，目的とする遺伝子の増幅が不可欠であり，その多くが蛍光を標識した高価なプローブを用いた検出法であることから，特別な機器が必須となる。そこで，本研究では，核酸の増幅時に生成されるピロリン酸に着目し，酵素を用いて低価格で高感度に検出することで，特別な機器や分析環境条件を問わない，かつ，目視にて検出可能な，より簡便な核酸増幅量の検出技術と核酸定量の開発を試み，本法の技術応用の可能性について探索・検証を行うこととする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
現在、ウイルスや細菌の検出，また，癌やその他の疾患の潜在的なバイオマーカーとして生体内で循環するmiRNAなどの核酸に着目した検査が臨床において用いられおり、今後さらにその需要が高まると予想される。
核酸を用いた検査には、目的とする遺伝子の増幅が不可欠であり、これまでにもいろいろな増幅技術が開発され実用化されてきた。一方，増幅の程度を検出する技術においては、その多くが蛍光を標識した高価なプローブを用いた検出法であることから、励起装置や蛍光を検出する特別な機器が必須となる。
そこで、本研究では，核酸の増幅時に副二次的に生成されるピロリン酸に着目し、酵素を用いてこのピロリン酸を低価格で高感度に検出することで、特別な機器や分析環境条件を問わない、かつ、目視にて検出可能な、より簡便な核酸増幅量の検出技術と核酸定量の開発を試み、本法の技術応用の可能性について探索・検証を行うこととする。
これまでにピロリン酸検出の基本的な反応系の構築を水溶液ベースに置いて確立するに至ったが、本年度は、実際に核酸増幅後の試料を用いて検討を試みたところ、水溶液ベースと比較して何らかの反応の阻害が起きていることが判明した。そこで、阻害物質の特定と回避策を検討した結果、これらを回避する方法を見出すに至った。
最終年度において既存の核酸増幅技術（PCR法）との検出に関する比較検討を実施して、本法が核酸の増幅の有無を検出するにあたり遜色ない感度を有していることを確認した。また、Pyrophosphate detection method using 5-Br-PAPS to detect nucleic acid amplification - Application to LAMP method -として論文を発表するに至った。
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Report
(3 results)
Research Products
(4 results)
