細胞機能解明のためのエクソソーム定量解析ナノデバイスの創製

• Project Area: Molecular Science for Nanomedicine
• Project/Area Number: 26107709
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 安井 隆雄 名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (00630584)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2016-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000); Fiscal Year 2015: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000); Fiscal Year 2014: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
• Keywords: ナノワイヤ / エクソソーム / microRNA / 膜タンパク質 / ナノデバイス / エクソソーム定量解析 / 細胞

Outline of Annual Research Achievements

本年度は、エクソソームの定量解析を進めるために、(1)エクソソームに内包されるmicroRNA等の核酸を定量解析することが可能なナノデバイスと(2)エクソソーム表層の膜タンパク質を定量解析することが可能なナノデバイス
を開発した。申請者は昨年度までに、ナノワイヤにより抽出分離したエクソソームに内包されるmicroRNA等の核酸解析と、エクソソーム表層の膜タンパク質の解析に成功した。本年度は、そのナノワイヤ構造体を進化させることで、(1)溶液中の全エクソソームの抽出分離&内包されるmicroRNA等の核酸定量解析と、(2)表層にある全膜タ
ンパク質の定量解析、が可能な新規ナノデバイスを連続成長ナノワイヤ構造体を用いて創製した。(1)の課題においては、前年度に作製したデバイスにおいて完全抽出分離したエクソソームからmicroRNA等の核酸が全て抽出されるかどうかを検討した。その結果、抽出されたmicroRNA量と抽出分離されたエクソソーム量が一致した(従来法では15%程度に対し、本手法では95%以上の抽出)。(2)の課題においては、ナノワイヤ上にエクソソームを捕捉した後に、CD9, CD63, CD81, CD147等のエクソソーム表層の膜たんぱく質に対して、蛍光標識化した抗体を用いて、抗原抗体反応にて検量線を作製し、定量解析を行うことに成功した。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Recent developments in nanowires for bio-applications from molecular to cellular levels (2016)
  • Author(s): S. Rahong, T. Yasui, N. Kaji and Y. Baba
  • Journal Title: Lab on a Chip Volume: 16 Issue: 7 Pages: 1126-1138
  • DOI: 10.1039/c5lc01306b
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Micropillars Fabricated on Poly(methyl methacrylate) Substrates for Separation of Microscale Objects (2015)
  • Author(s): T. Yasui, S. Ito, N. Kaji, M. Tokeshi and Y. Baba
  • Journal Title: Analytical Sciences Volume: 31 Issue: 11 Pages: 1197-1200
  • DOI: 10.2116/analsci.31.1197
  • NAID: 130005108595
  • ISSN: 0910-6340, 1348-2246
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] PDMS-anchored nanowires for high throughput micro-rna extraction from extracellular vesicles in body fluid (2015)
  • Author(s): D. Takeshita, T. Yasui, H. Yong, T. Yanagida, N. Kaji, M. Kanai, K. Nagashima, T. Kawai and Y. Baba
  • Journal Title: Micro Total Analysis Systems 2015 Volume: 1 Pages: 1515-1518
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Nanowire devices for extracellular vesicles analysis towards elucidation of intercellular communication (2015)
  • Author(s): K. Tabuchi, T. Yasui, H. Yong, T. Yanagida, N. Kaji, M. Kanai, K. Nagashima, T. Kawai and Y. Baba
  • Journal Title: Micro Total Analysis Systems 2015 Volume: 1 Pages: 1510-1512
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Exosomal micro-RNA analysis in urine or serum using nanowire structures (2014)
  • Author(s): Yasui, T.; Ito, S.; Yanagida, T.; He, Y.; Rahong, S.; Kanai, M.; Nagashima, K.; Yukawa, H.; Kaji, N.; Kawai, T.; Baba, Y.
  • Journal Title: Micro Total Analysis Systems 2014 Volume: 1 Pages: 680-682
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Exosomal membrane protein detection by nanowire device (2014)
  • Author(s): Konakade, Y.; Yasui, T.; Yanagida, T.; Kaji, N.; He, Y.; Kanai, M.; Nagashima, K.; Yukawa, H.; Kawai, T.; Baba, Y.
  • Journal Title: Micro Total Analysis Systems 2014 Volume: 1 Pages: 2017-2019
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] Nanostructures for biomolecule analysis (2015)
  • Author(s): T. Yasui, T. Yanagida, N. Kaji, M. Kanai, K. Nagashima, T. Kawai and Y. Baba
  • Organizer: Pacifichem 2015
  • Place of Presentation: Hawaii, USA
  • Year and Date: 2015-12-16
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] ナノ構造体を用いた分析手法の開発 (2015)
  • Author(s): 安井隆雄
  • Organizer: 第９回日本化学会東海支部若手研究者フォーラム
  • Place of Presentation: 愛知工業大学
  • Year and Date: 2015-12-03
  • Invited
• [Presentation] Nanodevices for exosome analysis towards cellular function elucidation (2015)
  • Author(s): T. Yasui, T. Yanagida, N. Kaji, M. Kanai, K. Nagashima, T. Kawai and Y. Baba
  • Organizer: 3rd international symposium on nanomedicine molecular science
  • Place of Presentation: Tokyo, Japan
  • Year and Date: 2015-11-25
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Nanowire structures for extracellular vesicles analysis (2015)
  • Author(s): T. Yasui, Y. Konakade, S. Ito, H. Yong, T. Yanagida, N. Kaji, M. Kanai, K. Nagashima, T. Kawai and Y. Baba
  • Organizer: The 7th International Symposium on Microchemistry and Microsystems (ISMM 2015)
  • Place of Presentation: Kyoto, Japan
  • Year and Date: 2015-06-10
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Nanowire structures for extracellular vesicles analysis (2015)
  • Author(s): Yasui, T.; Konakade, Y.; Ito, S.; He, Y.; Yanagida, T.; Kaji, N.; Rahong, S.; Kanai, M.; Nagashima, K.; Yukawa, H.; Kawai, T.; Baba, Y.
  • Organizer: ISPlasma2015/IC-PLANTS2015
  • Place of Presentation: Nagoya, Nagoya University
  • Year and Date: 2015-03-30
• [Presentation] Nanowires for biomolecule analysis (2015)
  • Author(s): Yasui, T.; Konakade, Y.; Ito, S.; Yanagida, T.; Rahong, S.; Kanai, M.; Nagashima, K.; Yukawa, H.; Kaji, N.; Kawai, T.; Baba, Y.
  • Organizer: International Workshop on Extended-nano Fluidics 2015
  • Place of Presentation: Tokyo, Tokyo University
  • Year and Date: 2015-03-27
  • Invited
• [Presentation] Nanowires for Functional Biomolecule Detection (2015)
  • Author(s): Yasui, T.; Yanagida, T.; Kaji, N.; Kawai, T.; Baba, Y.
  • Organizer: Pittcon Conference & Expo 2015
  • Place of Presentation: New Orleans, LA
  • Year and Date: 2015-03-11
  • Invited
• [Presentation] ナノ構造体を利用した生体由来物質の解析 (2015)
  • Author(s): 安井隆雄
  • Organizer: 第12回生物計測化学懇談会
  • Place of Presentation: 札幌
  • Year and Date: 2015-02-23
  • Invited
• [Presentation] Extracellular vesicles analysis using nanowire structures (2015)
  • Author(s): Yasui, T.; Konakade, Y.; Ito, S.; He, Y.; Yanagida, T.; Kaji, N.; Kanai, M.; Nagashima, K.; Kawai, T.; Baba, Y.
  • Organizer: The 6th Taiwan-Japan Symposium on Nanomedicine
  • Place of Presentation: Taipei, Taiwan
  • Year and Date: 2015-01-09
• [Presentation] ナノワイヤを用いたエクソソーム分離抽出技術 (2014)
  • Author(s): 安井隆雄
  • Organizer: 中部地区 医療・バイオ系シーズ発表会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2014-12-10
  • Invited
• [Presentation] Nanowire devices for exosome analysis (2014)
  • Author(s): Yasui, T.; Ito, S.; Yong, H.; Yanagida, T.; Rahong, S.; Kanai, M.; Nagashima, K.; Yukawa, H.; Kaji, N.; Kawai, T.; Baba, Y
  • Organizer: 2014 Materials Research Society (MRS) Fall Meeting
  • Place of Presentation: Boston, MA, USA
  • Year and Date: 2014-12-04
• [Presentation] Exosomal micro-RNA analysis in urine or serum using nanowire structures (2014)
  • Author(s): Yasui, T.; Ito, S.; Yanagida, T.; He, Y.; Rahong, S.; Kanai, M.; Nagashima, K.; Yukawa, H.; Kaji, N.; Kawai, T.; Baba, Y.
  • Organizer: The 18th international conference on miniaturized systems for chemistry and life sciences (uTAS2014)
  • Place of Presentation: San Antonio, Texas, USA
  • Year and Date: 2014-10-28
• [Patent(Industrial Property Rights)] 生体分子抽出用チップ、及び生体分子抽出用チップの製造方法 (2015)
  • Inventor(s): 安井隆雄 柳田剛 加地範匡 川合知二 馬場嘉信
  • Industrial Property Rights Holder: 名古屋大学、大阪大学
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Filing Date: 2015-03-12
  • Overseas