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分子ビーコン型プローブを提示したナノ複合体による標的ウイルスの検出

研究課題

研究課題/領域番号 14F04354
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 ナノバイオサイエンス
研究機関静岡大学

研究代表者

朴 龍洙  静岡大学, グリーン科学技術研究所, 教授 (90238246)

研究分担者 ADEGOKE OLUWASESAN  静岡大学, グリーン科学技術研究所, 外国人特別研究員
ADEGOKE Oluwasesan  静岡大学, グリーン科学技術研究所, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2016年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2015年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2014年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
キーワード量子ドット / ナノ粒子 / ウイルスの検出 / バイオセンサー / 蛍光 / 量子効率 / 感染症の検出
研究実績の概要

本研究では、蛍光効率が高い半導体ナノ粒子である量子ドット(QD)を分子ビーコン(MB)にカップリングした分子ビーコンプローブを作製し、ターゲットウイルスの相補的遺伝子配列を検出することでウイルスの高感度検出を試みた。
【研究方法】界面活性剤、安定剤、キャッピング剤を用いた有機金属の熱分解に基づくホットインジェクションにより高結晶性のQDを合成した。バンドギャップ合金の場合、Se/Sの比を調製し、thiol-capped CdZnSeS/ZnSexSy QDを構成した。可溶性チオルキャッピング剤を用いたリガンド交換反応によりQDの疎水性表面を親水性表面に変え、QDの表面を機能化した。QDとMBとは、N-(3-dimethylaminopropyl)-N′-ethylcarbodiimide hydrochloride/N-hydroxysuccinimideを用いて共有結合で結合した。本研究では、検出ターゲットウイルスに適したQD-MBプローブを作製するため、異なるQDとMBを設計し使用した。
【結果】1)合金CdZnSeS/ZnSe1.0S1.3 QDをインフルエンザウイルス(H1N1)の検出に用いた。H1N1 RNAを2コピー/mLレベルまで検出が可能であった。本結果を検証するために、従来のCdZnSeS QD-MBプローブを用いて検出した結果、12倍高感度であることが明らかになった。2)合金CdZnSeS QDをチオグリコール酸でキャッピングし、量子効率92%の高蛍光強度を持つQDを合成した。また、SiO2をコーティングした合金SiO2-coated CdZnSeS QDを合成したところ、極めて高い量子効率98%を得た。ノロウイルスのRNAを検出したところ、緩衝液中では9.3コピー/mL、ヒト血清中では8.2コピー/mLの検出感度を得、検出の汎用性が認められた。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 1件、 査読あり 10件、 謝辞記載あり 8件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 備考 (4件)

  • [国際共同研究] 釜山大学校/ナノ科学技術大学(韓国)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Bright luminescent optically engineered core/alloyed shell quantum dots: An ultrasensitive signal transducer for dengue virus RNA via localized surface plasmon resonance-induced hairpin hybridization2017

    • 著者名/発表者名
      Oluwasesan Adegoke, Enoch Y. Park
    • 雑誌名

      J. Mater. Chem. B

      巻: 5 号: 16 ページ: 3047-3058

    • DOI

      10.1039/c7tb00388a

    • NAID

      120006452600

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Localized surface plasmon resonance-mediated fluorescence signals in plasmonic nanoparticle-quantum dot hybrids for ultrasensitive Zika virus RNA detection via hairpin hybridization assays.2017

    • 著者名/発表者名
      Adegoke O, Morita M, Kato T, Ito M, Suzuki T, Park EY.
    • 雑誌名

      Biosens Bioelectron.

      巻: 94 ページ: 513-522

    • DOI

      10.1016/j.bios.2017.03.046

    • NAID

      120006542499

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Nanofabricated optical tuning and epitaxial overgrowth of In2S3 shell on CdSe core2017

    • 著者名/発表者名
      Oluwasesan Adegoke and Enoch Y. Park
    • 雑誌名

      New J. Chem.

      巻: 41 号: 3 ページ: 1303-1312

    • DOI

      10.1039/c6nj03374a

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Versatility of a localized surface plasmon resonance-based gold nanoparticle-alloyed quantum dot nanobiosensor for immunofluorescence detection of viruses2017

    • 著者名/発表者名
      Kenshin Takemura, Oluwasesan Adegoke, Naoto Takahashi, Tatsuya Kato, Tian-Cheng Li, Noritoshi Kitamoto, Tomoyuki Tanaka, Tetsuro Suzuki, and Enoch Y. Park
    • 雑誌名

      Biosens. Bioelectron.

      巻: 89 ページ: 998-1005

    • DOI

      10.1016/j.bios.2016.10.045

    • NAID

      120006518129

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Gold Nanoparticle-Quantum Dot Fluorescent Nanohybrid: Application for Localized Surface Plasmon Resonance-induced Molecular Beacon Ultrasensitive DNA Detection2016

    • 著者名/発表者名
      Oluwasesan Adegoke and Enoch Y. Park
    • 雑誌名

      Nanoscale Res. Lett.

      巻: 11 号: 1 ページ: 523-523

    • DOI

      10.1186/s11671-016-1748-3

    • NAID

      120005899350

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The use of nanocrystal quantum dots as fluorophore reporters in molecular beacon-based assays2016

    • 著者名/発表者名
      Oluwasesan Adegoke and Enoch Y. Park
    • 雑誌名

      Nano Convergence

      巻: 3 号: 1 ページ: 32-32

    • DOI

      10.1186/s40580-016-0094-6

    • NAID

      120005899349

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] An ultrasensitive alloyed SiO2-encapsulated CdZnSeS quantum dot-molecular beacon nanobiosensor for norovirus RNA2016

    • 著者名/発表者名
      Oluwasesan Adegoke, Min-Woong Seo, Tatsuya Kato, Shoji Kawahito, Enoch Y. Park
    • 雑誌名

      Biosens. Bioelectron.

      巻: 86 ページ: 135-142

    • DOI

      10.1016/j.bios.2016.06.027

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Size-confined fixed-composition and composition-dependent engineered band gap alloying induces different internal structures in L-cysteine-capped alloyed quaternary CdZnTeS quantum dots2016

    • 著者名/発表者名
      Oluwasesan Adegoke, Enoch Y. Park
    • 雑誌名

      Sci. Rep.

      巻: 6 号: 1 ページ: 27288-27288

    • DOI

      10.1038/srep27288

    • NAID

      120005775045

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Gradient band gap engineered alloyed quaternary/ternary CdZnSeS/ZnSeS quantum dots: An ultrasensitive fluorescence reporter in a conjugated molecular beacon system for the biosensing of influenza virus RNA2016

    • 著者名/発表者名
      O. Adegoke, M-W. Seo, T. Kato, S. Kawahito, E. Y . Park
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry B

      巻: issue.8 号: 8 ページ: 1489-1498

    • DOI

      10.1039/c5tb02449h

    • NAID

      120005952606

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] An ultrasensitive alloyed near-infrared quinternary quantum dot-molecular beacon nanodiagnostic bioprobe for influenza virus RNA2016

    • 著者名/発表者名
      Oluwasesan Adegoke, Tatsuya Kato, Enoch Y. Park,
    • 雑誌名

      Biosens. Bioelectron

      巻: 80 ページ: 483-490

    • DOI

      10.1016/j.bios.2016.02.020

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ナノ粒子表面の局所表面プラズモン共鳴効果を用いたウイルスの高感度・迅速検出とその汎用性の検討2017

    • 著者名/発表者名
      Oluwasesan Adegoke, 加藤竜也, 鈴木哲朗, 朴 龍洙
    • 学会等名
      日本農芸化学会2017年度大会
    • 発表場所
      京都女子大学(京都市東山区今熊野北日吉町35)
    • 年月日
      2017-03-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] CdZnSeS量子ドット - 分子ビーコンナノバイオセンサーを用いたノロウイルスの高感度検出法2017

    • 著者名/発表者名
      森田真広, Oluwasesan Adegoke, 加藤竜也, 朴 龍洙
    • 学会等名
      日本農芸化学会2017年度大会
    • 発表場所
      京都女子大学(京都市東山区今熊野北日吉町35)
    • 年月日
      2017-03-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ナノ粒子表面の局所表面プラズモン共鳴効果を用いたノロウイルスの迅速検出2016

    • 著者名/発表者名
      竹村謙信, Oluwasesan Adegoke, 鈴木哲朗, 朴 龍洙
    • 学会等名
      第68回日本生物工学会大会
    • 発表場所
      富山国際会議場
    • 年月日
      2016-09-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Alloyed L-cysteine-capped alloyed quaternary CdZnTeS quantum dots of two internal structures2016

    • 著者名/発表者名
      Oluwasesan Adegoke, 朴 龍洙
    • 学会等名
      富山国際会議場
    • 発表場所
      富山国際会議場
    • 年月日
      2016-09-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] An ultrasensitive near-infrared quinternary alloyed quantum dot-molecular beacon nanodiagnostic bioprobe for influenza virus RNA2016

    • 著者名/発表者名
      Oluwasesan Adegoke, Tatsuya Kato, Enoch Y. Park
    • 学会等名
      日本農芸化学会2016年度大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道札幌市)
    • 年月日
      2016-03-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Alloyed quantum dots as fluorescence reporter in a molecular beacon assay for biosensor application2016

    • 著者名/発表者名
      Oluwasesan Adegoke
    • 学会等名
      2016 International Symposium toward the Future of Advanced Researches in Shizuoka University
    • 発表場所
      静岡大学(静岡県静岡市)
    • 年月日
      2016-02-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ナノ粒子表面の局在表面プラズモン共鳴効果を利用した肥満指標タンパク質の高感度検出2016

    • 著者名/発表者名
      竹村 謙信, Oluwasesan Adegoke, 加藤 竜也, 朴 龍洙
    • 学会等名
      シーズ&ニーズビジネスマッチング研究発表会
    • 発表場所
      静岡市ホテルプリヴェ静岡ステーション
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] An ultrasensitive fluorescence reporter in a conjugated molecular beacon system for the biosensing of influenza virus RNA2016

    • 著者名/発表者名
      Oluwasesan Adegoke, Min-woong Seo, Tatsuya Kato, Shoji Kawahito, Enoch Y. Park
    • 学会等名
      Biosensors 2016
    • 発表場所
      Gothenburg, Sweden
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] 静岡大学グリーン科学技術研究所

    • URL

      http://www.green.shizuoka.ac.jp

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 静岡大学生物工学研究室

    • URL

      http://www.agr.shizuoka.ac.jp/c/biotech/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 生物工学研究室

    • URL

      http://www.agr.shizuoka.ac.jp/c/biotech/

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 生物工学研究室ホームページ

    • URL

      http://www.agr.shizuoka.ac.jp/c/biotech/;

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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