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環境中の感染性ノロウイルスの即時現場検出を実現する高感度アプタセンサー技術の創出

研究課題

研究課題/領域番号 17H04939
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 土木環境システム
研究機関北海道大学

研究代表者

北島 正章  北海道大学, 工学研究院, 准教授 (30777967)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
23,920千円 (直接経費: 18,400千円、間接経費: 5,520千円)
2020年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2018年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2017年度: 9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
キーワードノロウイルス / 感染性 / アプタセンサー / 下水 / 電気化学 / アプタマー / バイオセンサー / 水環境 / 環境水
研究成果の概要

環境中の感染性ノロウイルスの現場即時検出を実現する電気化学センサーの開発に関して、電気化学測定条件を最適化し、高感度にノロウイルスを検出できる電気化学測定条件を特定した。最適化した測定条件で、マウスノロウイルスに対して良好な直線性を示す検量線が得られた。また、マウスノロウイルスをモデルとして下水処理水中のウイルス検出への電気化学アプタセンサー技術の適用可能性を評価したところ、ウイルス濃度に応じた電流値の低下が認められた。本研究で開発した電気化学アプタセンサー技術をウイルス濃縮法と組み合わせることで、下水処理水中の1 個/Lのノロウイルスを検出可能であることを示唆する結果が得られた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ノロウイルスの感染リスクを抑制するためには、その存在を現場で迅速・高感度に検出し、許容レベル以上のノロウイルス汚染が認められた場合には即座に対策を講じる必要がある。本研究で開発した電気化学アプタセンサー技術は、アプタマー(人工機能性核酸)を検出対象に合わせて変更するだけで任意の病原ウイルスに適用可能であるため、今後、新型コロナウイルスを含むあらゆる病原ウイルスの検出技術に応用できる可能性がある。

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2020 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] アリゾナ大学(米国)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] CSIRO(オーストラリア)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] アリゾナ大学(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Improvement of Electrochemical Conditions for Detecting Redox Reaction of K<sub>3</sub>[Fe(CN)<sub>6</sub>] toward the Application in Norovirus Aptasensor2020

    • 著者名/発表者名
      HIRANO Seiya、SAITO Junki、YUKAWA Tomoki、SANO Daisuke、OKAMOTO Akihiro、OKABE Satoshi、KITAJIMA Masaaki
    • 雑誌名

      Electrochemistry

      巻: 88 号: 3 ページ: 205-209

    • DOI

      10.5796/electrochemistry.20-00017

    • NAID

      130007840220

    • ISSN
      1344-3542, 2186-2451
    • 年月日
      2020-05-05
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 新型コロナウイルスの下水疫学:最新知見と研究展望2020

    • 著者名/発表者名
      北島正章
    • 学会等名
      第20回水環境フォーラム in 岡山
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Determining Norovirus Infectivity Based on Specific Detection of Negative Strand Viral RNA2020

    • 著者名/発表者名
      Kitajima, M., Ohama, M., Murakami, K., Sano, D., Okabe, S.
    • 学会等名
      20th Symposium of the IWA-Health Related Water Microbiology
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Application of Biosensors for Water Quality Monitoring: An Overview2018

    • 著者名/発表者名
      Masaaki Kitajima
    • 学会等名
      Singapore International Water Week
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] マイクロ流体デバイスを用いたノロウイルス検出のための電気化学的アプタセンサーの開2018

    • 著者名/発表者名
      湯川智貴, 平野誠也, 真栄城正寿, 岡部 聡, 北島正章
    • 学会等名
      第26回衛生工学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 水環境中のウイルス2018

    • 著者名/発表者名
      北島正章
    • 学会等名
      第26回衛生工学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Novel methods for rapid detection of viral pathogens in water2018

    • 著者名/発表者名
      Kitajima, M., Hirano, S., Satoh, H., Okabe, S.
    • 学会等名
      The 3rd International Forum on Asian Water Environment Technology (IFAWET)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Electrochemical and colorimetric DNA aptasensor technologies for rapid norovirus detection2017

    • 著者名/発表者名
      Masaaki Kitajima, Seiya Hirano, Akihiro Okamoto, Daisuke Sano, Hisashi Satoh, Satoshi Okabe
    • 学会等名
      The 19th International Symposium on Health-Related Water Microbiology
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Electrochemical and colorimetric aptasensor technologies for rapid detection of viral contaminants in water2017

    • 著者名/発表者名
      Masaaki Kitajima
    • 学会等名
      CENSAM 10th Annual Workshop
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 水中病原ウイルスの高感度検出のための電気化学アプタセンサーの開2017

    • 著者名/発表者名
      平野誠也, 岡本章玄, 佐野大輔, 岡部 聡, 北島正章
    • 学会等名
      第25回衛生工学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] DNAアプタセンサー:ノロウイルスの迅速・高感度検出に適した新技2017

    • 著者名/発表者名
      北島正章
    • 学会等名
      平成29年度育志賞研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-01-27  

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