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CD型マイクロチップと検出システムが一体化して回転する新規分析デバイスの開発

Research Project

Project/Area Number 15J07611
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Analytical chemistry
Research InstitutionTokyo University of Pharmacy and Life Science (2016)
Tokyo Metropolitan University (2015)

Principal Investigator

森岡 和大  東京薬科大学, 薬学部, 助教

Project Period (FY) 2015-04-24 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2016: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2015: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywordsオンサイト測定 / マイクロ化学分析システム / CD型マイクロチップ / 蛍光検出システム / 酵素免疫測定法 / 感染症 / イムノグロブリンG / ELISA / 麻疹IgG / マイクロ化学分析 / 遠心力に基づく送液法 / PDMS
Outline of Annual Research Achievements

本研究では,現場で,誰もが,多成分を,簡便,迅速かつ高感度に測定できる分析システムの開発を目的とし,CD型マイクロチップと蛍光検出システムが一体化して回転する分析システムを開発した.
本年度はまず,分析システムを構築した.作製したI/V変換アンプと,小型蛍光検出システム,バッテリーおよびデータ処理器を固定した円盤型基板と,CD型マイクロチップとをターンテーブル上に設置することで分析システムを構築した.チップのリザーバーにレゾルフィン水溶液を入れ,チップを回転させたまま蛍光強度の変化を測定した.溶液がリザーバー内に留まっている状態では変化は無かったが,回転数の増加により溶液が検出チャンバー内に流れ込んだときに,蛍光強度が増大した.これより,CD型マイクロチップを回転させた状態でリアルタイム蛍光検出が可能であることを確認した.
次に,CD型マイクロチップを用いて,イムノグロブリンG(IgG)の測定を実施した.0~1800 ng/mLのIgG溶液を測定したところ,113 ng/mL以下の濃度範囲において検量線は良好な直線性を示した.また,検出限界(3σ)は19 ng/mLと見積もられ, 相対標準偏差(RSD)(n = 4)は3.1 ~ 11.3 %であった.また,従来法により同様の測定を行ったところ,検出限界は2.9 ng/mL,RSDは2.6 ~ 13.0 %であった.この結果より,本法は従来法と比較して感度は劣るものの,同等の再現性を有し,試薬や試料の使用量を約1/70,分析時間を約1/4に削減できることがわかった.また,麻疹IgGの測定に応用した.麻疹の陽性コントロールと陰性コントロールをモデル試料として測定したところ,2つの結果には有意な蛍光強度の差が見られた.また,再現性も良好であった.この結果から,本システムの感染症検査への応用が可能であることを確認した.

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2017 2016 2015

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] A Handy Field-Portable ELISA System for Rapid Onsite Diagnosis of Infectious Diseases2016

    • Author(s)
      Harpal Singh, Kazuhiro Morioka, Masayuki Shimojima, Le Van An, Hizuru Nakajima, Akihide Hemmi, Katsumi Uchiyama, Shih Keng Loong, Sazaly AbuBakar, Ming Yang, Masami Sugamata
    • Journal Title

      Japanese Journal of Infectious Diseases

      Volume: 69 Issue: 5 Pages: 435-438

    • DOI

      10.7883/yoken.JJID.2015.417

    • NAID

      130005416316

    • ISSN
      1344-6304, 1884-2836
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Investigation of Simultaneous Immunoassay by a Two-dimensional Surface Plasmon Resonance Sensor Using Multiplied Beam Splitting Optics2016

    • Author(s)
      森岡 和大,中嶋 秀,辺見 彰秀,飯田 慎平,北村 文,曾 湖烈,加藤 俊吾,内山 一美
    • Journal Title

      BUNSEKI KAGAKU

      Volume: 65 Issue: 2 Pages: 79-85

    • DOI

      10.2116/bunsekikagaku.65.79

    • NAID

      130005131107

    • ISSN
      0525-1931
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 有機フォトダイオードを用いる多点同時蛍光検出システムの開発2017

    • Author(s)
      森岡 和大,中嶋 秀,辺見 彰秀,曾 湖烈,加藤 俊吾,東海林 敦,柳田 顕郎,内山 一美
    • Organizer
      日本薬学会第137年会
    • Place of Presentation
      仙台国際センター,東北大学川内北キャンパス(仙台)
    • Year and Date
      2017-03-24
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of Portable Fluorescence Detection System Using an Organic Photodiode Array Detector2017

    • Author(s)
      Kazuhiro Morioka, Hizuru Nakajima, Akihide Hemmi, Hulie Zeng, Shungo Kato, Katsumi Uchiyama
    • Organizer
      The Pittsburgh Conference & Exposition (PITTCON) 2017
    • Place of Presentation
      McCormick Place (Chicago, IL, USA)
    • Year and Date
      2017-03-05
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] オンサイト分析を指向した携帯型化学発光測定システムの開発2016

    • Author(s)
      森岡 和大,長嶋 萌子,中嶋 秀,辺見 彰秀,曾 湖烈,加藤 俊吾,内山 一美
    • Organizer
      日本分析化学会第65年会
    • Place of Presentation
      北海道大学工学部(北海道)
    • Year and Date
      2016-09-14
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 有機ELと有機フォトダイオードを用いる蛍光検出システムの開発2016

    • Author(s)
      森岡 和大,中嶋 秀,辺見 彰秀,曾 湖烈,加藤 俊吾,内山 一美
    • Organizer
      日本分析化学会 第76回分析化学討論会
    • Place of Presentation
      岐阜薬科大学・岐阜大学(岐阜)
    • Year and Date
      2016-05-28
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of Portable Elisa System for Infectious Disease Diagnosis2016

    • Author(s)
      Kazuhiro Morioka, Harpal Singh, Hizuru Nakajima, Akihide Hemmi, Masayuki Shimojima, Le Van An, Sazaly AbuBakar, Hulie Zeng, Shungo Kato, Masami Sugamata, Ming Yang, Katsumi Uchiyama
    • Organizer
      The Pittsburgh Conference & Exposition (PITTCON) 2016
    • Place of Presentation
      Georgia World Congress Center in Atlanta(Georgia, USA)
    • Year and Date
      2016-03-06
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] DEVELOPMENT OF PORTABLE ELISA SYSTEM FOR INFECTIOUS DISEASE DIAGNOSIS2015

    • Author(s)
      Kazuhiro Morioka, Harpal Singh, Hizuru Nakajima, Akihide Hemmi, Masayuki Shimojima, Le Van An, Sazaly AbuBakar, Hulie Zeng, Shungo Kato, Masami Sugamata, Ming Yang, Katsumi Uchiyama
    • Organizer
      Beijing Conference and Exhibition on Instrumental Analysis (BCEIA) 2015
    • Place of Presentation
      China National Convention Center (CNCC)(Beijing, China)
    • Year and Date
      2015-10-27
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of palm-sized ELISA system for the rapid and on-site diagnosis of infection disease2015

    • Author(s)
      Kazuhiro Morioka, Harpal Singh, Hizuru Nakajima, Akihide Hemmi, Masami Sugamata, Li Van An, Sazaly AbuBakar, Hulie Zeng, Shungo Kato, Ming Yang, Katsumi Uchiyama
    • Organizer
      日本分析化学会第64年会
    • Place of Presentation
      九州大学伊都キャンパス(福岡)
    • Year and Date
      2015-09-09
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 携帯型ELISAシステムの開発と感染症検査への応用2015

    • Author(s)
      森岡 和大,Harpal Singh,中嶋 秀,辺見 彰秀,曾 湖烈,加藤 俊吾,下島 昌幸,Le Van An,Shih Keng Loong,Sazaly AbuBakar, 菅又 昌実,楊 明,内山 一美
    • Organizer
      平成27年度関東支部若手交流会
    • Place of Presentation
      晴海グランドホテル(東京)
    • Year and Date
      2015-06-26
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 2次元ナノビーズアレー構造体を用いる透過型表面プラズモン共鳴センサーの開発2015

    • Author(s)
      伊永 章史,中嶋 秀,臼井 崇,森岡 和大,辺見 彰秀,曾 湖烈,加藤 俊吾,内山 一美
    • Organizer
      第75回分析化学討論会
    • Place of Presentation
      山梨大学甲府キャンパス(山梨)
    • Year and Date
      2015-05-23
    • Related Report
      2015 Annual Research Report

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Published: 2015-11-26   Modified: 2024-03-26  

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