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2015 Fiscal Year Annual Research Report

局所励起表面プラズモンを用いた極微量検体中ウイルスの並列検出に関する研究

Research Project

Project/Area Number 25286062
Research InstitutionMuroran Institute of Technology

Principal Investigator

加野 裕  室蘭工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80322874)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 森垣 憲一  神戸大学, 学内共同利用施設等, 准教授 (10358179)
長谷川 秀樹  国立感染症研究所, その他部局等, その他 (30301790)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywords表面プラズモン / 顕微屈折率計測 / 基板表面化学修飾 / ウイルス検出
Outline of Annual Research Achievements

表面プラズモンを励起するための基板表面に,特定の抗体を局所的に固定する手法を検討した.この手法では,基板表面に,光照射で脱離する保護基を結合させておき,抗体を固定したい領域に光照射を行って基板表面を化学的に活性にし,そこに抗体を結合させる.また,ビオチン化抗体が結合できるようにするため,本研究では,特定の領域をアビジン化させる.実際には,まず,アミン基末端を有するAPTS(3-aminopropyltriethoxysilane)を基板のシリカ表面にシラン結合させ,その表面に光乖離性保護基であるNVOC(4,5-Dimethoxy-2-nitrobenzl chloroformate)を結合させた.ここで,基板表面の一部に紫外光を照射して,NVOCを部分的に乖離させ,基板表面の局所領域においてアミン基を露出させた.これにNHS-PEG4-Biotinとアビジンを結合させ,アミン基末端表面をアビジン末端表面に改変した.
このプロセスが期待通りに進んでいることを確認するため,蛍光染色によってアビジン修飾領域を可視化しようと試みたが,非紫外光照射領域と有意な差を計測することができなかった.そこで,基板,および光学系を改良し,表面プラズモンを測定プローブとする屈折率測定法を用いて,各プロセスにおける基板表面の有効屈折率を計測できるようにし,反応過程をモニターした.各プロセスにおける有効屈折率分布を測定し,これを解析した結果,保護基の部分脱離,基板表面のアミン基の分布を確認することができた.これに加えて,アビジン表面修飾基板でのウイルス検出,表面修飾の繰り返しプロセスの確認の他,流路による微量検体送液過程の安定化,光学系の改変による測定系の安定化,表面修飾化学種の拡大の検討を行い,基板表面に高密度に抗体配置による多種ウイルス検出の基盤技術を検証することができた.

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (22 results)

All 2016 2015

All Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 4 results) Presentation (15 results) (of which Int'l Joint Research: 10 results,  Invited: 7 results)

  • [Journal Article] Refractive index measurement of nanoparticles by immersion refractometry based on a surface plasmon resonance sensor2016

    • Author(s)
      H. Kano, A. Iseda, K. Ohenoja, I. Niskanen
    • Journal Title

      Chem. Phys. Lett.

      Volume: 654 Pages: 72-75

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Evaluating the raftophilicity of rhodopsin photoreceptor in a patterned model membrane2015

    • Author(s)
      Tanimoto, Y., Okada, K., Hayashi, F., Morigaki, K.
    • Journal Title

      Biophysical Journal

      Volume: 109 Pages: 2307-2316

    • DOI

      10.1016/j.bpj.2015.10.015

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 光重合性脂質を用いたパターン化モデル生体膜の創製2015

    • Author(s)
      Tanimoto, Y., Okada, K., Hayashi, F., Morigaki, K.
    • Journal Title

      高分子

      Volume: 64 Pages: 653-654

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Protective antibody responses against A(H1N1)pdm09 primed by infection and recalled by intranasal vaccination2015

    • Author(s)
      Ikeda K, Ainai A, Hasegawa H.
    • Journal Title

      Vaccine

      Volume: 33 Pages: 6066-6069

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0130208

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Host Adaptation and the Alteration of Viral Properties of the First Influenza A/H1N1pdm09 Virus Isolated in Japan2015

    • Author(s)
      Ainai A, Hasegawa H, Obuchi M, Odagiri T, Ujike M, Shirakura M, Nobusawa E, Tashiro M, Asanuma H.
    • Journal Title

      Vaccine

      Volume: 10 Pages: e0130208

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0130208

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Relationship of the quaternary structure of human secretory IgA to neutralization of influenza virus2015

    • Author(s)
      Suzuki T, Kawaguchi A, Ainai A, Tamura S, Ito R, Multihartina P, Setiawaty V, Pangesti KN, Odagiri T, Tashiro M, Hasegawa H.
    • Journal Title

      Proc Natl Acad Sci U S A

      Volume: 112 Pages: 7809-7814

    • DOI

      10.1073/pnas.1503885112

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Mucosal immunization and adjuvants. Curr Top Microbiol Immunol2015

    • Author(s)
      Hasegawa H, van Reit E, Kida H.
    • Journal Title

      Curr Top Microbiol Immunol

      Volume: 386 Pages: 371-380

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Surface plasmon microscopy with a Bessel beam illumination system using a spatial light modulator
2016

    • Author(s)
      Aomintanggesi Hereid, Takuya Yamashita, and Hiroshi Kano

    • Organizer
      Focus on Microscopy (FOM2016)
    • Place of Presentation
      National Taiwan University Hospital, Taipei, Taiwan
    • Year and Date
      2016-03-20 – 2016-03-23
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Evaluating the raftophilicity of rhodopsin photoreceptor in a patterned model membrane2016

    • Author(s)
      Morigaki, K., Tanimoto, Y., Hayashi, F
    • Organizer
      251st American Chemical Society National Meeting
    • Place of Presentation
      San Diego Convention Center, San Diego, USA
    • Year and Date
      2016-03-13 – 2016-03-17
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Observation of micro-particles by using a surface plasmon microscope with Bessel beam illumination2016

    • Author(s)
      Aomintanggesi Hereid, Takuya Yamashita, and Hiroshi Kano
    • Organizer
      Joint Seminar on Environmental Science and Disaster Mitigation Research 2016
    • Place of Presentation
      Muroran Institute of Technology, Muroran, Japan
    • Year and Date
      2016-03-11 – 2016-03-11
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Impact of the quaternary structure of human secretory-IgA on neutralization potency to influenza A virus in upper respiratory tract2016

    • Author(s)
      Hideki Hasegawa
    • Organizer
      The U.S. - Japan Cooperative Medical Sciences Program (USJCMSP) 50th Anniversary and 18th International Conference on Emerging Infectious Diseases (EID) in the Pacific Rim
    • Place of Presentation
      Bethesda North Marriott Hotel and Conference Center, North Bethesda, U.S.A.
    • Year and Date
      2016-01-11 – 2016-01-15
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] パターン化脂質膜とナノ空間を融合した新規人工生体膜の創出2015

    • Author(s)
      森垣憲一,安藤公二,田邊真志
    • Organizer
      第 35回表面科学学術講演会
    • Place of Presentation
      茨城県つくば市つくば国際会議場
    • Year and Date
      2015-12-01 – 2015-12-03
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Impact of the quaternary structure of human Secretory-IgA on neutralization potency to Influenza A virus in upper respiratory tract2015

    • Author(s)
      Hideki Hasegawa,Akira Ainai,Shin-ichi Tamura1,Masato Tashiro,Tadaki Suzuki
    • Organizer
      第63回日本ウイルス学会学術集会
    • Place of Presentation
      福岡県福岡市福岡国際会議場
    • Year and Date
      2015-11-22 – 2015-11-24
  • [Presentation] Impact of a nasal mucoadhesive excipient on enhancement of immune responses induced by intranasal vaccination against influenza2015

    • Author(s)
      Akira Ainai,Shinji Saito,Tadaki Suzuki,Norihiro Harada,Shin-ichi Tamura,Yoshikazu Yuki,Takato Odagiri,Masato Tashiro,Haruko Takeyama, Hideo Tsukada,Hiroshi Kiyono,Hideki Hasegawa
    • Organizer
      第63回日本ウイルス学会学術集会
    • Place of Presentation
      福岡県福岡市福岡国際会議場
    • Year and Date
      2015-11-22 – 2015-11-24
  • [Presentation] 経鼻インフルエンザワクチン接種直前の鼻腔洗浄が誘導される抗体応答に与える影響2015

    • Author(s)
      相内 章, 鈴木 忠樹, 池田 千将, 寺内 芳彦, 齊藤 慎二, 田村 愼一, 小田切 孝人, 田代 眞人, 長谷川 秀樹
    • Organizer
      第19回日本ワクチン学会学術集会
    • Place of Presentation
      愛知県犬山市名鉄犬山ホテル
    • Year and Date
      2015-11-14 – 2015-11-15
  • [Presentation] 経鼻不活化全粒子インフルエンザワクチンと皮下注射型インフルエンザHAワクチンのヒトにおける安全性の比較検討2015

    • Author(s)
      寺内 芳彦, 齊藤 慎二, 大原 有樹, 山口 喜之, 八幡 美穂, 相内 章, 鈴木 忠樹, 藤枝 幹也, 長谷川 秀樹
    • Organizer
      第19回日本ワクチン学会学術集会
    • Place of Presentation
      愛知県犬山市名鉄犬山ホテル
    • Year and Date
      2015-11-14 – 2015-11-15
  • [Presentation] 経鼻不活化インフルエンザワクチンにおける合成二重鎖RNAuPICのアジュバント活性の検討2015

    • Author(s)
      大原 有樹, 鈴木 忠樹, 中野 哲郎, 齊藤 慎二, 林 健太郎, 寺内 芳彦, 矢野 遥香, 相内 章, 秋本 和憲, 長谷川 秀樹
    • Organizer
      第19回日本ワクチン学会学術集会
    • Place of Presentation
      愛知県犬山市名鉄犬山ホテル
    • Year and Date
      2015-11-14 – 2015-11-15
  • [Presentation] Micro-/ nano-compartments between substrate-supported model membrane and silicone elastomer2015

    • Author(s)
      Morigaki, K.
    • Organizer
      TethMem 2015
    • Place of Presentation
      Nanyang Technological University, Singapore, Singapore
    • Year and Date
      2015-11-08 – 2015-11-11
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Development of intranasal inactivated influenza vaccine and immune system induced by the vaccine2015

    • Author(s)
      Hideki Hasegawa
    • Organizer
      9th Vaccine & ISV Congress
    • Place of Presentation
      Lotte Hotel, Seoul, Korea
    • Year and Date
      2015-10-18 – 2015-10-20
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Surface plasmon microscopy with ring pupil illumination by using a spatial light modulator2015

    • Author(s)
      Hiroshi Kano, Takuya Yamashita, Aomintanggesi Hereid
    • Organizer
      Optics in Engineering 2015
    • Place of Presentation
      Carelicum and Educe, Joensuu, Finland
    • Year and Date
      2015-09-01 – 2015-09-03
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Patterned lipid bilayer on solid substrate as a versatile model system of the biological membrane2015

    • Author(s)
      Morigaki, K.
    • Organizer
      Biological Research Centre, Hungarian Academy of Science
    • Place of Presentation
      Biological Research Centre, Szeged, Hungary
    • Year and Date
      2015-08-31 – 2015-08-31
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Development of mucosal vaccine for influenza2015

    • Author(s)
      Hideki Hasegawa
    • Organizer
      TEPIK International Influenza Symposium
    • Place of Presentation
      COEX, Seoul, Korea
    • Year and Date
      2015-04-09 – 2015-04-09
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2017-01-06  

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