2017 Fiscal Year Annual Research Report
生体構造転写型ポリマー膜による細菌・細胞の革新的検出システム開発
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15H03010
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
床波 志保 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60535491)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
飯田 琢也 大阪府立大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (10405350)
中瀬 生彦 大阪府立大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (40432322)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | バイオセンサ / 分子認識 / 細菌 / 細胞 / 分析化学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度に引き続き、モデル癌細胞として白血病細胞の一種であるCCRF-CEMをターゲットとして鋳型膜作製から検出までを行い高い選択性を実現した結果と、細胞鋳型膜をモデル化した理論解析で得られた知見を活用して鋳型膜の最適化を行った。これにより、細胞濃度と細胞鋳型膜実装時のQCMの周波数応答から検量線も得ることができ1000 cells/ｍL以下の希薄な場合においても検出可能性を示した。特に、検出対象であるCCRF-CEMを含む4種類の癌細胞混合液をサンプルとして用いた場合でも、ターゲットの有無により周波数応答に違いが見られたことから、作製した癌細胞鋳型膜が高い選択性を有していることが明らかとなった。さらに、接着性の癌細胞を用いた鋳型膜作製にも取り組んだ。その結果、正常細胞との顕著な応答の違いが見られ、接着性の細胞鋳型膜においても高い検出選択性を示すことが明らかになった。また、マイクロ流体チップ中での光誘導システムの構築により、細胞と同程度の構造を非熱的にトラップできる可能性も示し、フロー系での細胞検出システムの基礎構築に成功した。以上のことから、本手法は白血病細胞のような浮遊細胞だけでなく、様々な形態の細胞検出が可能であることが示唆され、当初想定以上の成果を得た。
また、細菌を対象とした検出においては、前年度に得ていた複数種類の混合細菌鋳型膜による大腸菌の血清型の特異認識、および食品を対象とした大腸菌群の実試料分析の成果に加えて、表面化学構造にダメージを与えた実験の理論解析を行うことで高い選択性の物理化学的機構をナノレベルで解明した成果が英国Scientific Reportsに受理・掲載された（化学分野のTOP100に選出、多数のメディアで紹介)。以上のことから、当初目標であった革新的検出システム創生のための要素技術に関するほぼ全ての項目を達成した。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Remarks |
【受賞】第6回女性化学者奨励賞（日本化学会）、2017堀場雅夫賞、Best Paper Award (共同受賞）
【新聞等のメディア発表】電波新聞、京都新聞、日本経済新聞、日刊工業新聞、化学工業日報、化学新聞、日本農業新聞等 計13件
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