2016 Fiscal Year Annual Research Report
Construction of an intelligent reaction system for molecular cancer diagnosis
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26540151
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
小宮 健 東京工業大学, 情報理工学院, 助教 (20396790)
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2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ＤＮＡコンピュータ / DNAナノテクノロジー / 核酸増幅法 / 分子状態機械 / 早期診断 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では、検査サンプルと混合して37℃の等温条件下に置くだけで、分子がmiRNAの転写パターン情報を処理して癌の種別や進行度、予後予測などを正確に診断できる、情報処理能力を持った知的反応システムを構築する。この反応システムは、申請者がこれまでに開発した核酸増幅法と、分子内結合を利用した分子状態機械を改変した反応から構成される。miRNAの存在量をシグナルDNAの生成によって評価するための、miRNAを逆転写せずに直接増幅して検出ができる核酸増幅法については、前年度までに、ターゲット非存在下での非特異増幅の抑制や検出感度の向上、配列特異的検出性能の向上を達成した。また、分子状態機械については、今年度も引き続き動作効率の向上や反応条件の最適化に取り組んだが、その結果として従来の分子内結合を利用した設計では目標性能の達成が困難であることが判明した。そこで、転写パターン情報を処理する能力は保持しつつ、モジュール性の向上や個別の最適化が可能な分子間結合を基本とする反応システムへと設計を変更した。この改変版の分子状態機械については反応条件の最適化を進めている。今年度はさらに、核酸増幅法について癌のプロファイリングに有用なmiRNAを特異的に検出できることを確認したので、今後は一連の動作を統合して、従来手法よりも高感度な検査を簡易な操作で実施できる迅速かつ低コストな検査法の実現に向けて、要求される各種の性能指標を達成することを目指して検討を進める。
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[Presentation] Autonomous and Programmable Strand Generator Implemented as DNA Chemical Reaction Network2016
Author(s)
] I. Kawamata, S. Kawakami, Y.-C. Chen, S. Hiratsuka, S. Aradachi, D. Tamatsuki, H. Yuuki, T. Takahashi, E. Ishihara, S. Imai, H. Otaka, Y. Otaki, K. Suzuki, T. Watanabe, K. Komiya, F. Takabatake, S. Nomura, S. Murata
Organizer
Twentysecond International Meeting on DNA Computing and Molecular Programming (DNA22)
Place of Presentation
Munich
Year and Date
2016-09-04 – 2016-09-08
Int'l Joint Research
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