Real time analysis of virus infection using Raman spectroscopy

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17K05914
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Analytical chemistry
• Research Institution: Kwansei Gakuin University
• Principal Investigator: SATO HIDETOSHI 関西学院大学, 理工学部, 教授 (10300873)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: ウイルス検出 / ウイルススクリーニング / 感染性ウイルス / ラマン分光法

Outline of Final Research Achievements

The purpose of the study is to develop a technique to detect human infectious viruses without any patients. The technique is based on the Raman analysis of live human cells cultured with a sample which may includes viruses. We have succeeded in detection of RNA virus as well as DNA virus only in 3 h after the virus infection. The spectrum suggested the modifications of nucleic acids in the infected cell. The recombinant virus used in the study lacked genes of proteins. When the virus capsid protein was added in the cultured cells, there was no change observed in the spectrum. Hence, the genetic duplication due to the virus takes place quite early after the infection and it is capable to detect it by Raman analysis.

Free Research Field

生命医用分光学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

開発した技術は，従来難しかった空気中のヒト感染性ウイルスを，選択的に検出することを可能とする技術の基礎である。空気中に漂うウイルスを，短時間，連続的，かつ低コストでスクリーニング検出することで，病原性ウイルスのパンデミックを阻止することができる。一方，一部の研究者が指摘するように無数の無症状ウイルスが実在して病原性ウイルスが検出できない場合，これは，ウイルス研究に対する重要な情報であるとともに，高等生物間のウイルス媒介の遺伝子交換が頻繁に起きていることを示唆するものであり，生物進化の研究に対する重要な貢献になる可能性がある。