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2018 Fiscal Year Research-status Report

独自のマイクロ流体チップによるマイクロRNAの高感度検出

Research Project

Project/Area Number 18K04917
Research InstitutionInstitute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

細川 和生  国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 専任研究員 (00373366)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Keywordsマイクロ流体チップ / マイクロRNA
Outline of Annual Research Achievements

マイクロRNA(miRNA)はがんなどを早期に非侵襲で診断するための次世代バイオマーカーとして期待されている.診断目的のmiRNA検出法として,定量逆転写PCRが最も有力であるが,測定時間やコストの点でまだ課題がある.本研究では,申請者が独自に開発してきたマイクロ流体チップを活用することにより,定量逆転写PCRよりはるかに短時間・低コストなmiRNA検出法を開発することを目的としている.これまでの研究で,外部ポンプを必要としない「自律駆動マイクロ流体チップ」によって20分でmiRNAを検出することに成功しているが,その感度は十分ではなかったため,本研究では感度の改善が一つの主眼である.
今年度は,反応溶液の組成を最適化することにより,感度の改善に成功した.最適化前の反応溶液はsaline-sodium citrateバッファを基本とし,市販のブロッキング試薬,ドデシル硫酸ナトリウム(SDS),および界面活性剤tween 20を添加したものであった.本研究では試行錯誤による最適化の結果,SDSの濃度を以前の10倍に上げて0.2%とし,さらにホルムアミドとデキストラン硫酸ナトリウムを添加することにより,信号強度が増加し,かつバックグラウンドが抑えられることが判明した.この新しい組成の反応溶液を用いていくつかのmiRNAを検出する実験を行ったところ,miR-196aの検出限界(LOD)が1.39 pMから0.045 pMへ,miR-331のLODが4.22 pMから0.45 pMへ,miR-451aのLODが2.1 pMから0.22 pMへそれぞれ改善された.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

上記のように,マイクロRNA検出感度の改善(検出限界を下げること)に成功しているため.

Strategy for Future Research Activity

上記の新たな反応液組成が生物由来の複雑サンプルに適用できるかどうかの検討を行い,並行して人工核酸プローブやhybridization chain reactionの導入により,さらなる高感度化を試みる.

Causes of Carryover

(理由)研究の自然な推移に伴い少額の残余を生じた.

(使用計画)少額であるので次年度執行する.消耗品に使用する.

  • Research Products

    (5 results)

All 2019 2018

All Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Presentation] Improved performance of a power-free microfluidic chip for a miRNA detection strategy2019

    • Author(s)
      Young-Jin Kim, Kazuo Hosokawa, Mizuo Maeda
    • Organizer
      6th International Conference on Multifunctional, Hybrid and Nanomaterials
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A novel method for quantitative organelles transfer using a microfluidic device2019

    • Author(s)
      Ken-Ichi Wada, Kazuo Hosokawa, Yoshihiro Ito, Mizuo Maeda
    • Organizer
      3rd International Symposium on Nanoarchitectonics for Mechanobiology
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] マイクロデバイスを用いたオルガネラ移植の量的制御2018

    • Author(s)
      和田健一,細川和生,伊藤嘉浩,前田瑞夫
    • Organizer
      第28回日本MRS年次大会
  • [Presentation] シングルセル解析を目指したマイクロ流体デバイスを用いたオルガネラ組成の操作2018

    • Author(s)
      和田健一,細川和生,伊藤嘉浩,前田瑞夫
    • Organizer
      第41回日本分子生物学会年会
  • [Presentation] Quantitative control of mitochondria transfer between live single cells using a microfluidic device toward mtDNA editing2018

    • Author(s)
      和田健一,細川和生,伊藤嘉浩,前田瑞夫
    • Organizer
      第70回日本細胞生物学会

URL: 

Published: 2019-12-27  

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