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2019 Fiscal Year Annual Research Report

実環境中ウイルス検出用外力支援近接場照明バイオセンサシステム

Research Project

Project/Area Number 17H01048
Research InstitutionNational Institute of Advanced Industrial Science and Technology

Principal Investigator

藤巻 真  国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 副研究センター長 (10392656)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 島 隆之  国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 上級主任研究員 (10371048)
藤岡 貴浩  長崎大学, 工学研究科, 准教授 (20759691)
守口 匡子  藤田医科大学, 医学部, 講師 (60298528)
白土 東子 (堀越東子)  国立感染症研究所, ウイルス第二部, 主任研究官 (60356243)
宮沢 孝幸  京都大学, ウイルス・再生医科学研究所, 准教授 (80282705)
久保田 智巳  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究グループ付 (90356923)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Keywordsバイオセンサ / ウイルス / 免疫アッセイ / 抗体
Outline of Annual Research Achievements

本研究開発の目的は、環境中に存在するウイルスを検知して感染を予防することができるウイルスセンサの開発である。実環境中から捕集可能なウイルス量はごく微量であることから、センサには高い感度が要求される。これまでに我々は、外力支援近接場照明バイオセンサーにおいて、高視野角化による高感度化を図ってきたが、今年度の取り組みでは、磁気捕集する際の磁場の制御によって狭い範囲内にウイルスを捕捉した磁気ビーズを捕集できることに着目し、視野角が狭くても高感度でウイルス検出が可能となる系を開発した。また、近接場照明系に関して、導波モード励起に伴う近接場増強を発生させるチップにおいて、従来のSi層とSiO2層とからなる2層構造に対して、さらにその表面に高屈折率層を付与した3層構造とすることで、発生する電場強度をより強くできることも明らかにした。また、これまでは、金ナノ粒子による散乱光や蛍光ビーズによる蛍光を光信号として用いてきたが、量子ドットを標識として用いる取り組みを行い、量子ドット標識によるウイルス検出にも成功した。我々は、ノロウイルスを対象に、ウイルスをより効率良く捕捉するための抗体に関する研究も行ってきた。ノロウイルスのGIIグループを、株非依存的に広く認識する一本鎖ファージ抗体(12A11)の抗原認識の機構を明らかにする目的でIgGに変換して結晶構造解析を行ったところ、抗原認識領域のうちCDRH3は大きなループ構造を持っており、この構造が、ノロウイルスPドメインの奥の方に存在する、株間で変異の少ない領域にアクセスするために必要であると予想された。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (12 results)

All 2020 2019 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 4 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Waveguide-mode Sensor Chip with Si/SiO2/SiOx Structure2020

    • Author(s)
      Masato Yasuura, Koji Ueno, Hiroki Ashiba, Yuki Nakaya, Makoto Fujimaki
    • Journal Title

      Sensors and Materials

      Volume: 32 Pages: 1567-1576

    • DOI

      10.18494/SAM.2020.2732

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Molecular characterization of feline paramyxovirus in Japanese cat populations2020

    • Author(s)
      Shoichi Sakaguchi, So Nakagawa, Satomi Mitsuhashi, Makoto Ogawa, Kazutoshi Sugiyama, Kenichi Tamukai, Rie Koide, Yukie Katayama, Takashi Nakano, Shinji Makino, Tadashi Imanishi, Takayuki Miyazawa, Tetsuya Mizutani
    • Journal Title

      Archives of Virology

      Volume: 165 Pages: 413-418

    • DOI

      10.1007/s00705-019-04480-x

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Detection of norovirus-like particles with an external-force-assisted near-field illumination biosensor2019

    • Author(s)
      Masato Yasuura, Haruko Shirato, Kyoko Higo-Moriguchi, Makoto Fujimaki
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics

      Volume: 58 Pages: 071005-1-5

    • DOI

      10.7567/1347-4065/ab29e2

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Real-time assessment of sand filtration and membrane filtration process for bacterial removal2020

    • Author(s)
      Takahiro Fujioka
    • Organizer
      Green Technologies for Sustainable Water 2019
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Assessing the passage of bacteria through reverse osmosis membrane process2020

    • Author(s)
      Takahiro Fujioka
    • Organizer
      10th International Membrane Science & Technology Conference
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 外力支援近接場照明バイオセンサーの原理と応用2019

    • Author(s)
      藤巻 真
    • Organizer
      光ネットワークシステム技術第171委員会 第67回研究会
    • Invited
  • [Presentation] Comparison of surface-modification types for sensor chips of the external force-assisted near-field illumination biosensor2019

    • Author(s)
      Masato Yasuura, Makoto Fujimaki
    • Organizer
      International Conference on Bio-Sensing Technology 2019
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] External Force-Assisted Near-Field Illumination Biosensor for Blood Testing2019

    • Author(s)
      Hiroki Ashiba, Makoto Fujimaki
    • Organizer
      10th International Conference on Materials for Advanced Technologies
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 外力支援近接場照明バイオセンサによる血漿中タンパク質の高感度検出2019

    • Author(s)
      芦葉 裕樹、藤巻 真
    • Organizer
      第36回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
  • [Presentation] ノロウイルス感染と検出技術2019

    • Author(s)
      白土東子
    • Organizer
      埼玉大学第12回メディカル・イノベーション・ワークショップ
    • Invited
  • [Remarks] 国立研究開発法 産業技術総合研究所センシングシステム研究センターホームページ

    • URL

      https://unit.aist.go.jp/ssrc/index.html

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 標的物質検出装置2019

    • Inventor(s)
      安浦 雅人、藤巻 真
    • Industrial Property Rights Holder
      産業技術総合研究所
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2019-145110

URL: 

Published: 2021-01-27  

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