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2012 Fiscal Year Annual Research Report

誘電泳動インピーダンス計測と抗原抗体反応を用いたウイルス検出法の開発

Research Project

Project/Area Number 23760370
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

中野 道彦  九州大学, システム情報科学研究科(研究院, 助教 (00447856)

Keywordsウイルス検出 / 誘電泳動 / 誘電泳動インピーダンス計測 / DEPIM
Research Abstract

本研究の目的は、ウイルスを電気的に検出するシステムの開発である。近年、インフルエンザウイルスやノロウイルス、口蹄疫ウイルス等の突発的な流行があり、その迅速な検出法が求められている。本研究では、そのために、細菌の高感度検出法である誘電泳動インピーダンス計測法(Dielectrophoretic impedance measurement, DEPIM)をを応用した。DEPIM法は、検出液を作製した後は、全て電気信号で操作できるため、自動化が可能で簡便な操作を可能にすると考えている。
検出対象をウイルス性胃腸炎の原因ウイルスであるノロウイルスとし、その組換えウイルスキャプシド(無毒化ウイルス)を利用して、DEPIM検出可能かどうかを確かめた。DEPIM法は対象を誘電泳動力によって微細電極間に捕集して、その捕集に伴う電極間のインピーダンス変化を計測する。そこで、ノロウイルスがどのような条件において誘電泳動可能であるかを、溶媒の導電率と印加電圧の周波数をパラメーターに確かめた。その結果、導電率が約0.01 S/m以下であれば、正の誘電泳動、すなわち誘電泳動による捕集が可能であることがわかった。
ノロウイルスキャプシドを用いてDEPIM測定を行ったところ、誘電泳動捕集に伴う電極間のインピーダンス変化を示し、その検出感度は、流速50 μl/minであれば2.5 ng/μl、流速5 μl/minにすると2.5 pg/μlであった。この検出感度は、迅速検査法のひとつであるイムノクロマト法とほぼ同程度である。一方で、夾雑物に対してどのように対応するかが課題として残った。

  • Research Products

    (13 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (10 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] A rapid bacteria detection technique utilizing impedance measurement combined with positive and negative dielectrophoresis2013

    • Author(s)
      Ryo Hamada, Hiroyuki Takayama, Yasuhiko Shonishi, Lina Mao, Michihiko Nakano and Junya Suehiro
    • Journal Title

      Sensors and Actuators B: Chemical

      Volume: 181 Pages: 439-445

    • DOI

      10.1016/j.snb.2013.02.030

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Pretreatment of cell membranes for improved electropermeabilization-assisted dielectrophoretic impedance measurement2012

    • Author(s)
      Michihiko Nakano, Ryo Hamada, Hiroyuki Takayama, Yasuhiko Shonishi, Takafumi Hisajima, Lina Mao, Junya Suehiro
    • Journal Title

      Sensors and Actuators B: Chemical

      Volume: 173 Pages: 676-681

    • DOI

      10.1016/j.snb.2012.07.078

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 誘電泳動インピーダンス計測法に向けたノロウイルスの誘電泳動特性の調査2013

    • Author(s)
      中野 道彦,毛 麗娜,久島 和史,尾原 稜司,末廣 純也
    • Organizer
      第60回応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      神奈川工科大学
    • Year and Date
      20130327-20130330
  • [Presentation] ロタウイルスの誘電泳動特性2013

    • Author(s)
      中野道彦, 末廣純也, Hywel Morgan
    • Organizer
      平成25年電気学会全国大会
    • Place of Presentation
      名古屋大学 東山キャンパス
    • Year and Date
      20130320-20130322
  • [Presentation] Three demensional bacteria concentration by negative dielectrophoresis2013

    • Author(s)
      Takafumi Hisajima, Lina Mao, Kenta Shinzato, Michihiko Nakano, Junya Suehiro
    • Organizer
      2013 International Conference on Materials Science and Chemical Engineering
    • Place of Presentation
      Singapore
    • Year and Date
      20130220-20130221
  • [Presentation] Electrical Detection of Norovirus Capsid using Dielectrophoretic Impedance Measurement Method2012

    • Author(s)
      Michihiko Nakano, Takafumi Hisajima, Lina Mao, Junya Suehiro
    • Organizer
      IEEE Sensors 2012
    • Place of Presentation
      Taipei, Taiwan
    • Year and Date
      20121028-20121031
  • [Presentation] 誘電泳動インピーダンス計測法を用いたノロウイルスの検出2012

    • Author(s)
      毛 麗娜, 中野 道彦, 久島 和史, 末廣 純也
    • Organizer
      平成24年度 電気関係学会九州支部連合大会(第65回連合大会)
    • Place of Presentation
      長崎大学 文教キャンパス
    • Year and Date
      20120924-20120925
  • [Presentation] 誘電体薄膜を用いた負の誘電泳動細菌濃縮による誘電泳動インピーダンス計測法の高感度化2012

    • Author(s)
      久島 和史, 毛 麗娜, 中野 道彦, 末廣 純也
    • Organizer
      平成24年度 電気関係学会九州支部連合大会(第65回連合大会)
    • Place of Presentation
      長崎大学 文教キャンパス
    • Year and Date
      20120924-20120925
  • [Presentation] 誘電泳動インピーダンス計測法を用いたノロウイルス検出法の検討2012

    • Author(s)
      中野 道彦, 毛 麗娜, 久島 和史, 末廣 純也
    • Organizer
      電気学会 センサ・マイクロマシン部門総合研究会 バイオ・マイクロシステム研究会
    • Place of Presentation
      京都大学 百周年時計台記念館
    • Year and Date
      20120611-20120612
  • [Presentation] 誘電体薄膜を用いたマイクロ流路内の電界制御と負の誘電泳動を利用した細菌濃縮への応用2012

    • Author(s)
      久島 和史,正西 康彦,毛 麗娜,新里 賢太,中野 道彦,末廣 純也
    • Organizer
      電気学会 センサ・マイクロマシン部門総合研究会 バイオ・マイクロシステム研究会
    • Place of Presentation
      京都大学 百周年時計台記念館
    • Year and Date
      20120611-20120612
  • [Presentation] Observation of Dielectrophoresis of Norovirus Capsid

    • Author(s)
      Michihiko Nakano, Lina Mao, Takafumi Hisajima, Hywel Morgan, Junya Suehiro
    • Organizer
      ISEE 2013, 2013 International Symposium on Information Science and Electrical Engineering
    • Place of Presentation
      Kyushu University
  • [Presentation] Dielectrophoretic fucusing of bactera using thin dielectric layer

    • Author(s)
      Michihiko Nakano, Takafumi Hisajima, Lina Mao, Hywel Morgan, Junya Suehiro
    • Organizer
      ISEE 2013, 2013 International Symposium on Information Science and Electrical Engineering
    • Place of Presentation
      Kyushu University
  • [Remarks] 九大・末廣研ホームページ

    • URL

      http://hv.ees.kyushu-u.ac.jp/Lab-j/index.html

URL: 

Published: 2014-07-24  

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