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テーパー状流路を用いた単一細胞からの瞬間RNA抽出研究

研究課題

研究課題/領域番号 18038019
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関北陸先端科学技術大学院大学

研究代表者

高村 禅  北陸先端科学技術大学院大学, マテリアルサイエンス研究科, 助教授 (20290877)

研究期間 (年度) 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
2006年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
キーワードバイオナノ / マイクロ・ナノデバイス / 遺伝子 / 分子トラップ / RNA抽出 / μTAS / DNAトラップ / DNA解析
研究概要

本研究は、幅数ミクロンのテーパー状流路に、圧力と電圧を同時に印加して生体物質を流すと、DNA等長鎖状の分子を選択的にトラップ・抽出・濃縮できる技術を用い、1細胞からmRNAを抽出・精製するチップの開発を目的とする。本年度の成果を列挙する。
1.RNA抽出条件の精査
RNAはDNAと違い、まずsingle strandであり、自己会合しやすく、また鎖長も様々であるため、DNAトラップのノウハウがそのまま利用できないと考えられる。そこで、本課題では、まず、RNAを選択的にトラップできる条件を探る。具体的には、流路大きさ、圧力、電圧、ランニングバッファー、変性剤の有無、mRNA標識剤の有無などを調べた。その結果、なによりもランニングバッファーの影響が大きいことが分かり、この組成、調整方法を精査した。最終的には、マイルドに変性させる条件下で、効率よく、RNAをトラップできるランニングバッファーが得られ、特許化を行った。これにより、20〜100塩基程度のRNAがトラップできた。これはDNAトラップをもしのぐ成果であり、近年注目されているRNA干渉などの実験への応用も十分期待できるレベルである。
2.単一細胞よりRNAを抽出するチップの設計検討
実際に1細胞のRNAを瞬間的に抽出可能な、次に挙げる部位より構成されるチップの作製を目指し、本年度は詳細の検討、及び抽出部の試作を行う。
2-1 1細胞供給部位 一細胞を抽出部位に供給する 2-2 細胞破砕部 流路を通る一つの細胞に、適確な濃度の細胞破砕液を作用させ、細胞を破砕すると同時に酵素を破壊する。2-3 RNAトラップ&捕集部 テーパー状流路を用いて、RNAのみを選択的に捕集し、別流路に精製・分岐する。以上の各ステップを別々にチップ化し、具体的に検討をおこなった。その結果、ほぼ当初の予定通りの成果を得ることができた。

報告書

(1件)
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2007 2006

すべて 雑誌論文 (6件) 図書 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] An electrochemical on-field sensor system for the detection of compost maturity2007

    • 著者名/発表者名
      M.Chikae, K.Kerman, N.Nagatani, Y.Takamura, E.Tamiya
    • 雑誌名

      Anal. Chim. Acta 581

      ページ: 364-369

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Label-Free Protein Biosensor Based on Aptamer-Modified Carbon Nanotube Field-Effect Transistors2007

    • 著者名/発表者名
      K.Maehashi, T.Katsura, K.Kerman, Y.Takamura, K.Matsumoto, E.Tamiya
    • 雑誌名

      Anal. Chem. 79

      ページ: 782-787

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Single-walled carbon nanotube-arrayed microelectrode chip for electrochemical analysis2007

    • 著者名/発表者名
      J.Okuno, K.Maehashi, K.Matsumoto, K.Kerman, Y.Takamura, E.Tamiya
    • 雑誌名

      Electrochem. Comm. 9

      ページ: 13-18

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Biomelecule and organelle trap using electric and hydrodrag force fields in taper shaped micro channel2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Tomizawa, H.Oose, K.Ueno, M.S.Ahsans, N.Nagatani, W.Nagasaka, E.Tamiya, Y.Takamura
    • 雑誌名

      The 10th Intenational conference on miniaturized systems for chemistry and life Sciences (uTAS2006) 1

      ページ: 497-498

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Direct fabrication of catalytic metal nanoparticles onto the surface of a screen-printed carbon electrode2006

    • 著者名/発表者名
      M.Chikae, K.Idegami, K.Kerman, N.Nagatani, M.Ishikawa, Y.Takamura, E.Tamiya
    • 雑誌名

      Electrochem. Comm. 8

      ページ: 1375-1380

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Label-Free Electrochemical Immunoassay for the Detection of Human Chorionic Gonadotropin Hormone2006

    • 著者名/発表者名
      K.Kerman, N.Nagatani, M.Chikae, T.Yuhi, Y.Takamura, E.Tamiya
    • 雑誌名

      Anal. Chem. 78

      ページ: 5612-5616

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [図書] ナノバイオ大辞典2006

    • 著者名/発表者名
      山根恒夫, 松永是, 民谷栄一監修
    • 総ページ数
      636
    • 出版者
      株式会社テクノシステム
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [産業財産権] 検体の捕捉方法2006

    • 発明者名
      高村禅, 上野國光
    • 権利者名
      北陸先端科学技術大学院大学
    • 産業財産権番号
      2006-299716
    • 出願年月日
      2006-11-03
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2018-03-28  

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