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2013 Fiscal Year Annual Research Report

次世代診断チップの開発とその臨床診断への応用

Research Project

Project/Area Number 24245013
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

渡慶次 学  北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60311437)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 湯澤 由紀夫  藤田保健衛生大学, 医学部, 教授 (00191479)
秋山 真一  名古屋大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (20500010)
Project Period (FY) 2012-05-31 – 2015-03-31
Keywordsチップ分析 / 免疫分析
Research Abstract

本年度は、①解析チップの開発、バイオマーカー群のパネル化、③実用化のための要素技術開発を行った。
①解析チップの開発:前年度開発したアフィニティービーズを用いた免疫分析チップ(イムノピラーチップ)の最適化(ピラー形状、ビーズの数、ピラーの原料比、光硬化条件、流路材質、流路形状等)を行った。モデル試料を用いて性能評価を行ったところ、従来のイムノピラーチップより高感度化することに成功した。また、血液および尿を前処理せずにチップに導入できるように、チップ導入口に接続できる着脱式フィルターアダプターを開発した。
②バイオマーカー群のパネル化:昨年度に引き続き、本年度も糖尿病性腎症診断用チップの開発におけるリファレンス用検体として不可欠な糖尿病性腎症モデル尿検体ライブラリーの構築作業を行った。すなわち、糖尿病性腎症ステージ0、1、2、3A、3B、および4期の患者から採取した尿検体ライブラリーについて各尿検体中のMCP-1、L-FABP、Angiotensinogen、CTGF、およびCollagen IVの濃度を現行の標準法である市販の96ウェルプレートELISAキットにより測定した。さらに、血液検体の収集作業にも着手し、同じく糖尿病性腎症ステージ0、1、2、3A、3B、および4期の患者から血漿を採取して保存し、リファレンス用血液検体ライブラリーの構築も行った。
③実用化のための要素技術の開発:蛍光検出の自動化・高効率化に適した新しい反応場のサイズ・形状について検討した。洗浄プロセスの簡易化も同時に実現することのできる新しい反応場の形状を構築し、その性能を評価した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

当初研究計画に記載した全ての研究項目を実施した。

Strategy for Future Research Activity

研究最終年度である平成26年度は、研究計画に基づき、①パネル化診断チップの試作と評価と、②実用化のための要素技術の開発を行う。
①パネル化診断チップの試作と評価:前年度までに選定したバイオマーカー群(MCP-1、L-FABP、Angiotensinogen、CTGF、Collagen IV)を搭載したパネル化診断チップを試作し、その性能を評価する。評価には病態ステージ・病期ステージの異なる患者サンプルを用いる。
②実用化のための要素技術の開発:前年度に開発した新しい反応場形状を持つチップの性能評価・改良・最適化を行う。また、チップの長期保存法についても検討する。

  • Research Products

    (18 results)

All 2013 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (15 results) (of which Invited: 5 results)

  • [Journal Article] Development of 3rd Generation Immuno-Pillar Device for High Sensitive Detection of Disease Marker2013

    • Author(s)
      西脇奈菜子
    • Journal Title

      Proceedings of Micro TAS 2013

      Volume: 1 Pages: 1164-1166

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] イムノピラーデバイスを用いたその場診断システム2013

    • Author(s)
      笠間敏博
    • Journal Title

      電気学会バイオ・マイクロシステム研究会資料

      Volume: BMS-13 Pages: 33-35

  • [Journal Article] Distribution of Hydrogen Sulfide (H2S)-Producing Enzymes and the Roles of the H2S Donor Sodium Hydrosulfide in Diabetic Nephropathy2013

    • Author(s)
      山本順一郎
    • Journal Title

      Clinical and Experimental Nephrology

      Volume: 17 Pages: 32-40

    • DOI

      10.1007/s10157-012-0670-y

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Development of Immuno-Pillar Chip for Biomarker Detection in Clinical Diagnosis

    • Author(s)
      西脇奈菜子
    • Organizer
      The 5th International Symposium on Microchemistry and Microsystems (ISMM2013)
    • Place of Presentation
      Xiamen University, Xiamen(中国)
  • [Presentation] イムノピラーチップの高性能化

    • Author(s)
      西脇奈菜子
    • Organizer
      化学とマイクロ・ナノシステム学会第27回研究会
    • Place of Presentation
      東北大学片平キャンパス(宮城県仙台市)
  • [Presentation] ベッドサイド診断を目的としたイムノピラーデバイスの可搬型検出器の開発

    • Author(s)
      笠間敏博
    • Organizer
      化学とマイクロ・ナノシステム学会第27回研究会
    • Place of Presentation
      東北大学片平キャンパス(宮城県仙台市)
  • [Presentation] Medical and Life Science Applications Using Microfluidic Devices

    • Author(s)
      渡慶次学
    • Organizer
      The 3rd International Conference on Optofludics (Optofluidics 2013)
    • Place of Presentation
      Hong Kong Polytechnic University, Hong Kong(中国)
    • Invited
  • [Presentation] 電気学会バイオ・マイクロシステム研究会

    • Author(s)
      笠間敏博
    • Organizer
      イムノピラーデバイスを用いたその場診断システム
    • Place of Presentation
      東京大学駒場キャンパス(東京都目黒区)
  • [Presentation] Development of 3rd Generation Immuno-Pillar Device for High Sensitive Detection of Disease Marker

    • Author(s)
      西脇奈菜子
    • Organizer
      The 17th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences (Micro TAS 2013)
    • Place of Presentation
      Messe Freiburg, Freiburg(ドイツ)
  • [Presentation] マイクロ・ナノ流体デバイスによる分析・医療応用

    • Author(s)
      渡慶次学
    • Organizer
      日本分析化学会北海道支部第29回分析化学緑陰セミナー
    • Place of Presentation
      ビューサイドホテル雪の屋(北海道旭川市)
    • Invited
  • [Presentation] Easy-to-Use Detection of Biomarkers and Fabrication of Functional Nanoparticles Using Microfluidic Devices

    • Author(s)
      渡慶次学
    • Organizer
      13th Asia Pacific International Symposium on Microscale Separation and Analysis (APCE 2013)
    • Place of Presentation
      Lotte Hotel Jeju, Jeju Island(韓国)
    • Invited
  • [Presentation] Point of Care Testing by Portable Immunoassay System

    • Author(s)
      笠間敏博
    • Organizer
      13th Asia Pacific International Symposium on Microscale Separation and Analysis (APCE 2013)
    • Place of Presentation
      Lotte Hotel Jeju, Jeju Island(韓国)
  • [Presentation] Establishment of Portable Immunoassay System for Early Diagnosis

    • Author(s)
      笠間敏博
    • Organizer
      24th 2013 International Symposium on Micro-Nano Mechatronics and Human Science (MHS 2013)
    • Place of Presentation
      名古屋大学野依記念学術交流館(愛知県名古屋市)
  • [Presentation] 高感度 CRP 分析のための小型診断システム

    • Author(s)
      笠間敏博
    • Organizer
      化学とマイクロ・ナノシステム学会第28回研究会
    • Place of Presentation
      イーグレ姫路あいめっせホール(兵庫県姫路市)
  • [Presentation] Easy-to-Use Detection of Biomarkers and Fabrication of Functional Nanoparticles Using Microfluidic Devices

    • Author(s)
      渡慶次学
    • Organizer
      2nd Frontier Chemistry Center International Symposium
    • Place of Presentation
      北海道大学(北海道札幌市)
    • Invited
  • [Presentation] Medical Diagnosis and Therapeutic Drug Monitoring Using Microfluidic Devices

    • Author(s)
      渡慶次学
    • Organizer
      International Conference on Small Science (ICSS 2013)
    • Place of Presentation
      Red Rock Casino Resort & Spa, Las Vegas(アメリカ)
  • [Presentation] マイクロ・ナノ流体デバイスによる分析・診断・治療への展開

    • Author(s)
      渡慶次学
    • Organizer
      日本分析化学会北海道支部第19回氷雪セミナー
    • Place of Presentation
      かんぽの宿小樽(北海道小樽市)
    • Invited
  • [Presentation] 小型・低コストな疾病マーカー定量分析装置の開発

    • Author(s)
      笠間敏博
    • Organizer
      日本化学会第94春季大会
    • Place of Presentation
      名古屋大学(愛知県名古屋市)

URL: 

Published: 2015-05-28  

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