生体試料のマイクロチップ電気泳動分析における超高感度化技術の開発

• 研究課題/領域番号: 15K05527
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 分析化学
• 研究機関: 弘前大学
• 研究代表者: 北川 文彦 弘前大学, 理工学研究科, 准教授 (20362452)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2015年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 分離分析 / マイクロチップ / 電気泳動分析 / オンライン試料濃縮 / 高感度分析 / チップ分析 / 高感度

研究成果の概要

マイクロチップ電気泳動において，極めて簡便な表面修飾法と電気浸透流制御に基づくオンライン試料濃縮法を組み合わせることで，生体試料を高効率に濃縮してから電気泳動分離を行うマイクロ分析法を開発した。真空乾燥法によるポリマー修飾を利用し，マイクロチャネル全体に注入した試料溶液を濃縮したうえで，試料リザーバーから目的成分を供給しながら濃縮を行う2段階オンライン試料濃縮法をクロス型チャネルチップ上で行う技術を確立した。従来法に比して最大で38,000倍の高感度化に成功し，生体試料もアミノ酸，ペプチド，アミンなどを120～4800倍に濃縮し，混合試料の分離にも成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Sample Preconcentration Protocols in Microfluidic Electrophoresis (2018)
  • 著者名/発表者名: Kitagawa, F.; Otsuka, K.
  • 雑誌名: Methods in Molecular Biology 巻: 印刷中
  • 査読あり
• [雑誌論文] Combination of large-volume sample stacking with an electroosmotic flow pump with field-amplified sample injection on cross-channel chips (2017)
  • 著者名/発表者名: Kitagawa, F.; Ishiguro, T.; Tateyama, M.; Nukatsuka, I.; Sueyoshi, K.; Kawai, T.; Otsuka, K.
  • 雑誌名: Electrophoresis 巻: 38 号: 16 ページ: 2075-2080
  • DOI: 10.1002/elps.201700155
  • 査読あり
• [雑誌論文] On-line coupling of sample preconcentration by LVSEP with gel electrophoretic separation on T-channel chips (2016)
  • 著者名/発表者名: F. Kitagawa, S. Kinami, Y. Takegawa, I. Nukatsuka, K. Sueyoshi, T. Kawai, K. Otsuka
  • 雑誌名: Electrophoresis 巻: 38 号: 2 ページ: 380-386
  • DOI: 10.1002/elps.201600184
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simple and Rapid Immobilization of Coating Polymers on Poly(dimethyl siloxane)-glass Hybrid Microchips by a Vacuum-drying Method (2015)
  • 著者名/発表者名: Kitagawa, F.; Nakagawara, S.; Nukatsuka, I.; Hori, Y.; Sueyoshi, K.; Otsuka, K.
  • 雑誌名: Analytical Sciences 巻: 31 号: 11 ページ: 1171-1175
  • DOI: 10.2116/analsci.31.1171
  • NAID: 130005108598
  • ISSN: 0910-6340, 1348-2246
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] LVSEP-FASI法による電気泳動分析の高感度化 (2017)
  • 著者名/発表者名: 北川文彦
  • 学会等名: 日本分析化学会第66年会
  • 招待講演
• [学会発表] LVSEP-FASI法によるマイクロチップ電気泳動キラル分析の高感度化 (2017)
  • 著者名/発表者名: 北川文彦，舘山美咲，石黒達也, 糠塚いそし
  • 学会等名: 第28回クロマトグラフィー科学会議
• [学会発表] LVSEP-FASI法によるマイクロチップ電気泳動キラル分析の高感度化 (2017)
  • 著者名/発表者名: 北川文彦，舘山美咲，石黒達也, 糠塚いそし
  • 学会等名: 第37回キャピラリー電気泳動シンポジウム
• [学会発表] LVSEP-FASI法によるマイクロチップ電気泳動分析の高感度化 (2016)
  • 著者名/発表者名: 北川文彦，石黒 達也，中川原 翔，糠塚いそし
  • 学会等名: 第27回クロマトグラフィー科学会議
  • 発表場所: 慶應義塾大学芝共立キャンパス
  • 年月日: 2016-11-16
• [学会発表] LVSEP-FASI法によるマイクロチップ電気泳動分析の高感度化 (2016)
  • 著者名/発表者名: 北川文彦，石黒 達也，中川原 翔，糠塚いそし
  • 学会等名: 第36回キャピラリー電気泳動シンポジウム
  • 発表場所: 徳島大学常三島キャンパス
  • 年月日: 2016-11-10
• [学会発表] LVSEP-FASI法によるマイクロチップ電気泳動分析の高感度化 (2016)
  • 著者名/発表者名: 石黒 達也，舘山 美咲，米倉 貴弘，糠塚 いそし，北川 文彦
  • 学会等名: 日本分析化学会第65年会
  • 発表場所: 北海道大学工学部
  • 年月日: 2016-09-14
• [学会発表] 生体分析への応用を目指した簡易操作型マイクロチップ電気泳動法の開発とさらなる高感度化 (2016)
  • 著者名/発表者名: 北川文彦，石黒 達也，中川原 翔，糠塚いそし
  • 学会等名: 第67回日本電気泳動学会総会
  • 発表場所: 釧路市観光国際交流センター
  • 年月日: 2016-08-26
  • 招待講演
• [学会発表] 簡易操作型マイクロチップ電気泳動による生体試料の高感度分析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 北川文彦，中川原 翔，小林 渉，加藤 亮，糠塚いそし
  • 学会等名: 第26回クロマトグラフィー科学会議
  • 発表場所: 九州大学医系キャンパス
  • 年月日: 2015-11-11
  • 招待講演
• [学会発表] 簡易操作型マイクロチップ電気泳動による生体試料の高感度分析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 北川文彦，中川原 翔，小林 渉，加藤 亮，糠塚いそし
  • 学会等名: 第35回キャピラリー電気泳動シンポジウム
  • 発表場所: 岡山大学津島キャンパス
  • 年月日: 2015-11-04
• [学会発表] Highly-sensitive Electrophoretic Analysis of Chiral Compounds by LVSEP-FASI (2015)
  • 著者名/発表者名: 若城 慎一郎，小林 渉，糠塚いそし，北川文彦
  • 学会等名: 平成27年度化学系学協会東北大会
  • 発表場所: 弘前大学文京キャンパス
  • 年月日: 2015-09-12