| Project/Area Number |
23K17767
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 22:Civil engineering and related fields
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
Satoh Hisashi 北海道大学, 工学研究院, 教授 (80326636)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
齋藤 伸吾 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (60343018)
中屋 佑紀 北海道大学, 工学研究院, 助教 (60868735)
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| Project Period (FY) |
2023-06-30 – 2025-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2024: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
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| Keywords | センサ / アプタマー / 簡易分析 / 病原体 / 水 / レジオネラ / 光導波路 / 下水 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究ではDNAアプタマーを用いて病原体が持つ宿主認識分子を検出することで、環境水中の病原体を検出する技術を開発する。研究期間（2年間）では、①アデノウイルス、ノロウイルス、ロタウイルス特異的DNAアプタマーの選抜、②光導波路装置を用いた病原体センサーの開発、③下水処理水中の病原体濃度の測定を行う。病原体の目標検出下限値を1mL中100個とする。申請者はPCRには課題があると考えており、PCRに変わる病原体検出技術が普及する社会に転換したいと考えている。本法が完成すれば、PCR法によらずに簡易に（混合のみ）、迅速に（10分）、低コスト（1回1円）で病原体を検出できる。
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| Outline of Final Research Achievements |
Currently, microbial analysis methods for water include culture-based methods and non-culture-based methods such as direct microscopic counting, immunological methods, and biomarker detection. In this study, we developed a simple detection technique for Legionella pneumophila (ATCC 33152, referred to as Lp) in water using DNA aptamers (Apt). Dark-field microscopy observations revealed that Au-Apt bound to Legionella species. Since no binding was observed with Escherichia coli, it was confirmed that Au-Apt exhibits selectivity for Legionella species.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
現在、水中の微生物は、培養に基づく方法と、培養を介さない方法で検出されている。培養しない方法で最も有名な方法はPCR法である。しかしこの方法では核酸を抽出する、高額な酵素を必要とする、という課題がある。本研究により、核酸抽出や、高価な試薬を必要としない方法の開発に成功した。通常病原体は蛍光色素で顕微鏡下で検出される。しかし、蛍光色素は短時間で褪色するので観察が非常に難しい。本研究では蛍光色素に金ナノ粒子を用いることで、強い光で長時間サンプルを顕微鏡観察することに成功した。
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