2022 Fiscal Year Annual Research Report
Sensitive microRNA detection on an original microfluidic chip
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18K04917
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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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)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | マイクロ流体チップ / マイクロRNA |
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| 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，さらにこの条件がヒト由来トータルRNA検体に適用できることを実証した．今年度は人工核酸プローブの導入によってさらに高感度化ができないかどうかを検討した．具体的には，これまで用いてきたDNAプローブの塩基の一部をロックド核酸（locked nucleic acid, LNA）に置き換えたキメラプローブを設計した．この種のキメラプローブを用いることで，標的miRNAへの結合力が上がることが報告されている．同時に非特異的な結合も増加することが予想されたため，結合力を調節する目的で，反応液のホルムアミド濃度を最適化した．標的配列はmiR-451a，濃度は1 pMと10 pMの2種類で信号強度を評価した．その結果，ホルムアミド濃度5%の時に最大の信号強度が得られたが，従来のDNAプローブを用いた場合に比べて有意な違いはなく，実験した範囲では感度が改善されそうな条件は発見できなかった．
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