2017 Fiscal Year Research-status Report
蛍光符号化による超多重分子情報伝送に基づくマイクロRNAの簡易測定システムの開発
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16K16408
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
西村 隆宏 大阪大学, 情報科学研究科, 特任助教(常勤) (10722829)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | バイオセンシング / 蛍光通信 / ポイントオブケア / 光情報処理 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、マイクロRNA（miRNA）バイオマーカーのその場検査に向けた、蛍光信号を用いた効率的な分子情報伝送技術を開発することを目的とする．miRNA情報の効率的な伝送のために，蛍光信号の増幅・符号化を同時に実現する分子情報処理系の構築，取得した蛍光信号からmiRNAの検出・定量する復号のための基盤技術を整備した．
１．蛍光信号の増幅・符号化の実証 初年度に構築した，分子種ごとに特定の蛍光信号を生成するように配列設計された蛍光符号化DNAを活用し，リアルタイムPCR系による蛍光符号生成を実装した．これにより，蛍光信号の増幅と符号化プロセスが同時に実行できることを確認した．また，二波長の蛍光波長を利用し３種のmiRNA分子に蛍光符号を割り当て，それぞれ設計した蛍光信号生成がされることを確認した．
２．同時多重検出の実証 １で実装した蛍光信号増幅・符号生成系を用いて同時多重検出に向けた評価を行った．構築した系においては各miRNA独立に蛍光信号増幅・符号生成されることを確認した．蛍光信号取得プロセスを，リアルタイムPCRにおて定量に用いられる反応モデルからモデル化した．このモデルを元に，多重化して得られた二波長チャンネルの蛍光信号から，含まれる３種類のmiRNA種が同定・定量できることを示した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
リアルタイムPCR系による蛍光信号の増幅と符号化プロセスを設計し，蛍光計測に使用する蛍光波長数以上のmiRNA検出が可能であることを示し，本提案研究において基盤となる技術の動作を実証した．ただし，同時多重検出能が，当初想定していたほどえられておらず，やや遅れているといえる．
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| Strategy for Future Research Activity |
符号生成プロセスでは，測定ごとの蛍光信号の安定性が十分得られていないため，多重化の向上が困難となっている．蛍光信号への符号化プロセスにおける安定性を評価し，数値シミュレーションにより，設計指針を得る．蛍光符号割り当ての最適化を行い，実験により拡張可能であることを実証し，本提案手法の有効性を示す．
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| Causes of Carryover |
多重化計測実験に向けた進捗が遅れているため，その合成DNA購入が遅れているため．
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Research Products
(3 results)
