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ラマン分光法を用いたウイルス感染のリアルタイム分析

研究課題

研究課題/領域番号 17K05914
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
研究機関関西学院大学

研究代表者

佐藤 英俊  関西学院大学, 理工学部, 教授 (10300873)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワードウイルス検出 / ウイルススクリーニング / 感染性ウイルス / ラマン分光法 / リアルタイム分析 / ラマン分光分析 / covid-19 / ウイルス / 感染 / ラマン分光学 / 多変量解析 / ウィルス / 早期検出
研究成果の概要

感染者無しでヒト感染性ウイルスを3時間で検出する技術の開発を目指している。ヒト培養細胞にウイルス試料を加え,ラマン分光分析法で感染細胞に現れる変化を検出する技術である。DNAウイルスに加えRNAウイルス(レンチウイルス)を感染3時間で検出できることを確認した。スペクトル分析は核酸の組成変化を示していた。実験に用いる遺伝子組換えウイルスは,ウイルス起源のタンパク質の遺伝子を持たない。細胞へ取り込まれることが知られるウイルス外殻タンパク質のみを細胞に加えた場合,ラマンスペクトルの変化が観測されなかった。従って,ウイルスの核酸複製は感染初期から生じ,ラマン分析によって検出できることが示された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

開発した技術は,従来難しかった空気中のヒト感染性ウイルスを,選択的に検出することを可能とする技術の基礎である。空気中に漂うウイルスを,短時間,連続的,かつ低コストでスクリーニング検出することで,病原性ウイルスのパンデミックを阻止することができる。一方,一部の研究者が指摘するように無数の無症状ウイルスが実在して病原性ウイルスが検出できない場合,これは,ウイルス研究に対する重要な情報であるとともに,高等生物間のウイルス媒介の遺伝子交換が頻繁に起きていることを示唆するものであり,生物進化の研究に対する重要な貢献になる可能性がある。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 10件、 招待講演 6件)

  • [雑誌論文] Application of imaging Raman spectroscopy to study the distribution of Kappa carrageenan in the seaweed Kappaphycus alvarezii2018

    • 著者名/発表者名
      Mahardika Anggara、Susanto A. B.、Pramesti Rini、Matsuyoshi Hiroko、Andriana Bibin Bintang、Matsuda Yusuke、Sato Hidetoshi
    • 雑誌名

      Journal of Applied Phycology

      巻: 31 号: 2 ページ: 1383-1390

    • DOI

      10.1007/s10811-018-1618-8

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Discrimination analysis of excitatory and inhibitory neurons using Raman spectroscopy2018

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto Kosuke、Andriana Bibin B.、Matsuyoshi Hiroko、Sato Hidetoshi
    • 雑誌名

      The Analyst

      巻: 143 号: 12 ページ: 2889-2894

    • DOI

      10.1039/c8an00051d

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Early detection of virus infection in live human cells using Raman spectroscopy2018

    • 著者名/発表者名
      Moor Kamila、Terada Yusuke、Taketani Akinori、Matsuyoshi Hiroko、Ohtani Kiyoshi、Sato Hidetoshi
    • 雑誌名

      Journal of Biomedical Optics

      巻: 23 号: 09 ページ: 1-1

    • DOI

      10.1117/1.jbo.23.9.097001

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of Quantitative Analysis Techniques for Saccharification Reactions Using Raman Spectroscopy2018

    • 著者名/発表者名
      Maharadika Anggara、Andriana Bibin B.、Susanto AB、Matsuyoshi Hiroko、Sato Hidetoshi
    • 雑誌名

      Applied Spectroscopy

      巻: 72 号: 11 ページ: 1606-1612

    • DOI

      10.1177/0003702818779093

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Raman endoscopy for monitoring the anticancer drug treatment of colorectal tumors in live mice2017

    • 著者名/発表者名
      Taketani Akinori、Andriana Bibin B.、Matsuyoshi Hiroko、Sato Hidetoshi
    • 雑誌名

      The Analyst

      巻: 142 号: 19 ページ: 3680-3688

    • DOI

      10.1039/c7an00720e

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ライトシートダイレクトラマンイメージング(LSDRI)システムの最適化2020

    • 著者名/発表者名
      横山渚,平居尚,佐藤英俊
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第40回年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 光によるアポトーシス誘導制御技術の開発2020

    • 著者名/発表者名
      日下由佳子,石川紘平,竹谷皓規,佐藤英俊
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第40回年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ハイパースペクトラルイメージ分析自動校正用プログラムユニットの開発2020

    • 著者名/発表者名
      川本竜嗣,谷岡剛吏,一木俊哉,松吉ひろ子,松末友美子,佐藤英俊
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第40回年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Quick detection of human infectious virus by Raman spectroscopy.2019

    • 著者名/発表者名
      H. Sato, T. Ichiki, A. Taketani, and B. B. Andriana
    • 学会等名
      Scix2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of stable spectral processing technique for biomedical Raman imaging analysis2019

    • 著者名/発表者名
      T. Tanioka, H. Matsuyoshi, C. W. Huck, and H. Sato
    • 学会等名
      Scix2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Toward the application of ball-lens hollow fiber optic Raman probe (BHRP) for studying the biochemical contents of mice’s esophagus tissue.2019

    • 著者名/発表者名
      R. Zakaria, B. B. Andoriana, A. Taketani, A. Maryani, T. Ichiki, Y. Kusaka, A. Wulandari, T. Yamamoto, and H. Sato
    • 学会等名
      Scix2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Diversity of Raman spectra obtained from the employment of ball-lens hollow fiber optic Raman probe (BHRP) to immature mice’s esophagus tissue.2019

    • 著者名/発表者名
      B. B. Andriana. R. Zakaria, A. Taketani, R. A. Maryani, T. Ichiki, Y. Kusaka, and H. Sato
    • 学会等名
      Scix2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Toward the application of ball-lens hollow fiber Raman probe for distinguishing lipid be-long to the farmed and wild tuna.2019

    • 著者名/発表者名
      B. B. Andriana. A. Taketani, R. Zakaria, P. Paramitha, Y. Kondo, and H. Sato
    • 学会等名
      Scix2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 細胞応答のラマン分光分析2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤英俊,一木俊哉,日下由佳子,ムーアカミーラ,橋本剛佑,B. B. Andriana
    • 学会等名
      生細胞分光部会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 培養細胞を用いたヒト感染性ウィルスの検出技術2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤英俊, 一木俊哉, ムーアカミーラ, 早川加奈子
    • 学会等名
      第17回医用分光学研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ラマン分光法を用いたウィルス感染の早期検出技術の開発2019

    • 著者名/発表者名
      一木俊哉, 松吉ひろ子, 佐藤英俊
    • 学会等名
      第17回医用分光学研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 生体用CARS分光イメージングシステムの開発2019

    • 著者名/発表者名
      平居尚, 前田康大, 佐藤英俊
    • 学会等名
      第17回医用分光学研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Raman Probe Study of Biogenic Molecules Essential Content on Tempeh2018

    • 著者名/発表者名
      B. B. Andriana, A. Mahardika, A. Maryani, A. Taketani, S. Kato, S. Fujiwara, H. Sato
    • 学会等名
      SCIX2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of instrument and analytical method for clinical application of Raman spectroscopy2018

    • 著者名/発表者名
      H. Sato, K. Hashimoto, A. Mahardika, K. Moor, M. Ishigaki, A. Taketani, B. B. Andriana, and H. Matsuyoshi
    • 学会等名
      SCIX2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Raman Spectroscopy for Analysis Biological Reaction2018

    • 著者名/発表者名
      H. Sato, K. Moor, A. Mahardika, K. Hashimoto, A. Taketani, M. Ishigaki, and B. B. Andriana
    • 学会等名
      ICORS 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Development of instrument and analysis technique for clinical Raman spectroscopy2018

    • 著者名/発表者名
      H. Sato, A. Maharadika, K. Hashimoto, K. Moor, A. Taketani, B. B. Andriana, H. Matsuyoshi, C. Huck, and Y. Ozaki
    • 学会等名
      SPEC 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Develeopment of CARS system with dual-wavelength oscillation electronically tuned Ti:sapphire laser2017

    • 著者名/発表者名
      Hidetoshi Sato, Bibin B. Andriana, Hiroko Matsuyoshi, Yasuhiro Maeda, and Satoshi Wada
    • 学会等名
      Scix
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 医師が使える生体ラマン分光分析技術を目指して2017

    • 著者名/発表者名
      佐藤英俊,アンガラ マハラディカ,竹谷皓規,ビビン B. アンドリアナ,松吉ひろ子
    • 学会等名
      医用分光学研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 医学に利用できるラマン分光技術の開発2017

    • 著者名/発表者名
      佐藤英俊,竹谷皓規,アンドリアナB.ビビン,松吉ひろ子
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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