2015 Fiscal Year Annual Research Report
高選択性ウイルス検出システム開発のための先進的バイオ・プラズマ融合科学の基盤創成
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25246029
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
永津 雅章 静岡大学, 工学部, 教授 (20155948)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
作道 章一 琉球大学, 医学部, 准教授 (10397672)
猪川 洋 静岡大学, 電子工学研究所, 教授 (50393757)
朴 龍洙 静岡大学, グリーン科学技術研究所, 教授 (90238246)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | プラズマ科学 / 表面・界面物性 / ウィルス / バイオテクノロジー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、プラズマ応用研究の新展開として、バイオ・医療分野の研究者と連携し、現在問題となっている新型インフルエンザウイルスの高選択・迅速検出システムの開発を目指している。平成２６年度の研究実績は、以下のとおりである。
1. マスクレス微細表面修飾を実現するための大気圧プラズマジェット源の開発(第1ステップ)：本研究では、ナノキャピラリーを有する大気圧プラズマジェットを用い、ドットアレイ状のカーボンナノチューブ基板に、NH3ガスを用いた場合のアミノ基修飾、Arガスに酸素あるいは水蒸気を添加した場合のヒドロキシ基あるいはカルボキシ基のマスクレス表面修飾可能であることを実証した。 2. ウイルス等の特定タンパク質に選択的に結合する抗体の固定化(第2ステップ)：マイクロサイズにアミノ基修飾したポリマー基板あるいはドットアレイ状カーボンナノチューブ基板上に大腸菌抗体や特定蛋白質等の固定化を行うとともに、蛍光色素を用いて固定化の確認を行った。 3. ビオチン―アビジンシステムを用いた捕集効率および吸着選択性に関する研究(第3ステップ)：抗体を模擬したアビジンをドットアレイ状カーボンナノチューブ基板上に固定化し、ウイルスや細菌等の抗原に見立てた蛍光標識化ビオチン分子の捕集および選択的吸着を実証した。 4. 高感度細菌検出のためのセンシング技術の開発(第4ステップ)：捕集した細菌等の蛍光判別、同定を行う方法の開発を目指し、実験では、捕集した大腸菌に選択的に結合する蛍光体標識化抗体を用いる方法を提案し、蛍光イメージングによる検出が可能であることを示した。
上記研究で得られた成果は、国内外で評価の高い学術論文に15編、国際会議に28件、国内学会に18件発表を行った。このうち招待講演は国際会議4件、国内学会１件である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成２7年度の研究業績として、学術論文発表15編に及ぶ。また、国際会議および国内学会の発表件数は46件であり、うち国際的にも評価の高いICPIG, MRS, AVS, ICPR等の国際会議での招待講演は４件である。当初の研究目標の一つである大気圧プラズマジェットによるカーボンナノチューブアレイの空間選択的表面修飾およびウイルス抗体を固定化したグラファイト被覆磁性体微粒子の実験においてインフルエンザウイルスおよびサルモネラ菌の高濃度回収に成功しており、新聞報道も行った。以上の成果より、当初の目標を概ね達成していると判断し、上記の区分の評価とした。
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度である平成２８年度では、前記の実験項目 1.～ 4.の実験継続分に加え、5. 捕集したウイルスのワクチン利用の可能性についても検討を行っていきたい。本研究の目的である、バイオ－プラズマ融合科学の学問体系の構築に資するとともに、ウイルスや細菌の高効率回収の実現、およびそれらの成果を産業界や社会に広く還元できるよう研究を進めていきたい。また、本研究の成果は、国際会議や国際的に評価の高いジャーナルへ発表するなど、研究成果の社会への情報発信も積極的に行っていきたい。
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| Remarks |
日刊工業新聞、2015年4月27日、磁気ナノ微粒子のウイルス回収システムに関する新聞報道
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[Presentation] Plasma Surface Functionalization of Nano-structured Materials for Biomedical Applications2015
Author(s)
Masaaki Nagatsu, Han Chou, Anchu Viswan, Tomy Abuzairi, Mitsuru Okada, Mihai A. Ciolan, Nji R. Poespawati, Retno W. Purnamaningsih, Akikazu Sakudo, and Sudeep Bhattacharjee
Organizer
AVS 62nd International Symposium and Exhibition
Place of Presentation
San Jose, California, USA
Year and Date
2015-10-19 – 2015-10-23
Int'l Joint Research / Invited
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[Presentation] High sensitive virus and bacteria detection using plasma-surface-functionalized and antibody-integrated carbon nanomaterials2015
Author(s)
Masaaki Nagatsu, Anchu Viswan, Tomy Abuzairi, Mitsuru Okada, Kuniaki Sugiura, Retno W. Purnamaningsih, Nji R. Poespawati, and Akikazu Sakudo
Organizer
9th International Conference on Reactive Plasmas/ 68th Gaseous Electronics Conference/33th Symposium on Plasma Processings
Place of Presentation
Hawaii Convention Center, Honolulu, Hawaii, USA
Year and Date
2015-10-12 – 2015-10-16
Int'l Joint Research / Invited
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[Presentation] Plasma surface modifications of nano-structured materials and their applications to virus detection system2015
Author(s)
M. Nagatsu, A. Sakudo, A. Viswan, T. Abuzairi, H. Chou, M. Okada, E. Yang, I. Motrescu, M. A. Ciolan, R. W. Purnamaningsih, N. R. Poespawati and D. Luca
Organizer
The XXXII edition of the International Conference on Phenomena in Ionized Gases (ICPIG-2015)
Place of Presentation
Iasi, Romania
Year and Date
2015-07-26 – 2015-07-31
Int'l Joint Research / Invited
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[Presentation] Plasma Surface Functionalization of Nanostructured Materials for Bio-medical and Environmental Applications2015
Author(s)
M. Nagatsu, M. A. Ciolan, T. Abuzairi, A. Viswan, A. Sakudo, E. Yang, S. Yang, H. Chou, N. Okada, M. Okada, N. R. Poespawati, R. Wigajatri, X. Wang, and D. Luca
Organizer
MRS 2015 Spring Meeting
Place of Presentation
San Francisco, California,USA
Year and Date
2015-04-07 – 2015-04-09
Int'l Joint Research / Invited
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