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2019 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.
昨年度までに,反応溶液の組成を最適化することにより,miRNAの検出感度が10倍ないし100倍程度改善されることを見出し,いくつかの配列でこの効果を検証してきた.今年度は,この新しい反応液組成を用いて,生体由来の複雑な検体から目的のmiRNAを検出できるかどうかを検証した.検体として市販のヒト白血球由来トータルRNAを使用し,そこに含まれるmiR-16の量をマイクロ流体チップによって測定した.その結果を従来法である定量逆転写PCRによる結果と比較したところ,検体濃度が0.1 ng/uL の場合はかなり良く一致したが,検体濃度を上げていくにつれてマイクロ流体チップによる結果の方が低くなる傾向が見られた.
上記の検討と並行して,さらなる感度に改善に取り組んだ.具体的には従来のDNAプローブの代わりに人工核酸の一種であるロックド核酸プローブを用いた検出実験や,検出用の蛍光標識プローブの濃度の最適化などを試みた.しかしながら感度の改善に有効な条件を見出すには至っていない.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

連携して研究していた博士研究員が退職した関係で,予定していたよりも少ない実験量にとどまったため

Strategy for Future Research Activity

人工核酸プローブやhybridization chain reactionの導入,検出プローブの最適化などにより,さらなる高感度化を試みる.

Causes of Carryover

連携して研究していた博士研究員が退職した関係で,予定していたよりも少ない実験量にとどまったため,消耗品の使用に残余が生じた.また,新型コロナウイルスの流行によって予定した学会が中止になったため,旅費等に残余を生じた.
研究を加速することにより次年度執行する.主として消耗品に使用する.

  • Research Products

    (7 results)

All 2020 2019

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Sensitivity Enhancement of MicroRNA Detection Using a Power-free Microfluidic Chip2019

    • Author(s)
      KIM Young-Jin、HOSOKAWA Kazuo、MAEDA Mizuo
    • Journal Title

      Analytical Sciences

      Volume: 35 Pages: 1227~1236

    • DOI

      10.2116/analsci.19P211

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Cytoplasmic fusion between an enlarged embryonic stem cell and a somatic cell using a microtunnel device2019

    • Author(s)
      Kim Seong Min、Wada Ken-Ichi、Ueki Masashi、Hosokawa Kazuo、Maeda Mizuo、Sakai Yasuyuki、Ito Yoshihiro
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 520 Pages: 257~262

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2019.09.131

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Characterizing the non-crosslinked aggregation of DNA-modified gold nanoparticles: effects of DNA length and terminal base pair2019

    • Author(s)
      Sato Kae、Hosokawa Kazuo、Maeda Mizuo
    • Journal Title

      The Analyst

      Volume: 144 Pages: 5580~5588

    • DOI

      10.1039/c9an00822e

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Design of a surface-functionalized power-free microchip for extracellular vesicle detection utilizing UV grafting2019

    • Author(s)
      Ishihara R.、Katagiri A.、Nakajima T.、Matsui R.、Komatsu S.、Hosokawa K.、Maeda M.、Tomooka Y.、Kikuchi A.
    • Journal Title

      Reactive and Functional Polymers

      Volume: 142 Pages: 183~188

    • DOI

      10.1016/j.reactfunctpolym.2019.06.017

  • [Presentation] 自律駆動マイクロ流体チップを用いたマイクロRNAの高感度検出2020

    • Author(s)
      井上聖也,Young-Jin Kim,武政誠,細川和生,前田瑞夫
    • Organizer
      日本化学会第100春季年会
  • [Presentation] 自律駆動マイクロ流体チップを用いたマイクロRNA検出における検出限界の改善2019

    • Author(s)
      井上聖也,Young-Jin Kim, 武政誠,細川和生,前田瑞夫
    • Organizer
      日本分析化学会第68年会
  • [Presentation] MicroRNA detection on a power-free microfluidic chip2019

    • Author(s)
      Kazuo Hosokawa, Young-Jin Kim, Mizuo Maeda
    • Organizer
      第6回COINSシンポジウム
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2021-01-27  

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