| 研究課題/領域番号 |
08458290
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
医用生体工学・生体材料学
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
前田 瑞夫 九州大学, 工学部, 教授 (10165657)
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| 研究分担者 |
中野 幸二 九州大学, 工学部, 助教授 (10180324)
片山 佳樹 九州大学, 工学部, 助教授 (70284528)
井原 敏博 熊本大学, 工学部, 講師 (40253489)
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| 研究期間 (年度) |
1996 – 1997
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| 研究課題ステータス |
完了 (1997年度)
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| 配分額 *注記 |
6,400千円 (直接経費: 6,400千円)
1997年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1996年度: 4,400千円 (直接経費: 4,400千円)
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| キーワード | バイオセンサ / DNA / 遺伝子診断 / 多環芳香族化合物 / 抗DNA抗体 / 全身性エリテマトーデス / 発ガン性 / 変異原性 / DNAセンサ / 遺伝子センサ / オリゴヌクレオチド / フェロセン / 酸化還元活性種 / ボルタンメトリー |
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| 研究概要 |
本研究では、DNAバイオセンサの診断応用に関する基礎研究を目的とした。DNAを電極上に簡便かつ効率的に固定化し、これに生体膜に学ぶ独自の電気化学的検出原理を適用することにより、種々のDNA結合性化学物質を計測する手法の確立を目指した。
まず遺伝子DNAの計測を目的としてセンサシステムの構築を試みた。検出糸としては、金電極に固定化したオリゴヌクレオチドと末端に酸化還元活性種であるフエロセンを導入したオリゴヌクレオチドの2つを用い、この両者と相補的なターゲットDNAとからなるサンドイッチ複合体形成反応を利用した。その結果、相補鎖と非相補鎖の間で還元電流値に明らかな差異がみられ、このセンサが選択的にターゲットDNAを検出していることを証明した。
次いで、診断応用の視点から、DNA固定化電極をバイオアフィニティー反応の解析へ応用した。発ガン性や変異原性を有する化学物質とDNAとの相互作用について系統的な評価を行ったところ、いくつかの結合定数が明らかな物質について電極応答との間に有意な相関関係があることが明らかとなった。ラングミュイア式を仮定し電極応答と化合物濃度との関係式を導き、芳香族化合物のDNA結合能を推定することに成功した。
また、全身性エリテマトーデスに関わりが深いとされる抗DNA抗体を計測対象とし、その電気化学計測にむけて基礎的な検討を行った。電極上のDNAへの抗体タンパク質の結合に伴い、電極表面の物性に変化が生じ、これを「イオンチャンネル型センサ」原理に基づく電気化学手法によって検知することにより、IgM抗体の濃度決定が可能であることを明らかにすることができた。
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