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乳がん予後の高感度簡易検出のためのペプチドFETセンサーの開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K04905
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分28040:ナノバイオサイエンス関連
研究機関北陸先端科学技術大学院大学

研究代表者

ビヤニ マニッシュ  北陸先端科学技術大学院大学, 共創的国際研究推進本部, 特任教授 (00599780)

研究分担者 高村 禅  北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (20290877)
山下 啓子  北海道大学, 大学病院, 教授 (70332947)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードPeptide / Peptide aptamer / Voltammetric sensor / Brest Cancer / Cathepsin E / Portable FET / FET sensor / peptide aptamer
研究成果の概要

カテプシンE(CatE)の発現量を測定するために、シリコンベースのFETセンサーを開発した。これは、CatE特異的基質ペプチドをFET表面に固定化し、CatEの切断を手のひらサイズのポータブルFETデバイス(FETSORと呼ぶ)を用いて測定することにより実現した(図1左)。バイオセンサーを動作させるための測定条件は、pH7.4、0.01X PBSで最適化した。その結果、2.3 pmolのCatEが基質ペプチドを切断する活性の有無の区別に成功した(図1右)。 pH7.4でのペプチド上の全電荷は+8.51であり、切断後は+3.61に減少し、ゲート電圧測定値が0.05V減少することで確認された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

FETSORを用いたCatE測定の有用性を実証・評価することに成功した。乳がんバイオマーカーであるカテプシンEを簡便かつ迅速に検出するための携帯型ペプチドベースFETセンサーの開発という成果をもって、本研究課題の完了とする。

報告書

(6件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 8件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 5件、 招待講演 12件) 図書 (2件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [雑誌論文] Novel DNA Aptamer for CYP24A1 Inhibition with Enhanced Antiproliferative Activity in Cancer Cells2022

    • 著者名/発表者名
      Biyani Madhu、Yasuda Kaori、Isogai Yasuhiro、Okamoto Yuki、Weilin Wei、Kodera Noriyuki、Flechsig Holger、Sakaki Toshiyuki、Nakajima Miki、Biyani Manish
    • 雑誌名

      ACS Applied Materials, and Interfaces

      巻: 14 号: 16 ページ: 18064-18078

    • DOI

      10.1021/acsami.1c22965

    • 関連する報告書
      2022 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] A Nonsequencing Approach for the Rapid Detection of RNA Editing2022

    • 著者名/発表者名
      Ruchika, Toshifumi Tshukahara, Manish Biyani
    • 雑誌名

      Journal of Visualized Experiments

      巻: 182

    • 関連する報告書
      2022 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] Development of robust isothermal RNA amplification assay for lab-free testing of RNA viruses2021

    • 著者名/発表者名
      Biyani Radhika、Sharma Kirti、Kojima Kenji、Biyani Madhu、Sharma Vishnu、Kumawat Tarun、Juma Kevin Maafu、Yanagihara Itaru、Fujiwara Shinsuke、Kodama Eiichi、Takamura Yuzuru、Takagi Masahiro、Yasukawa Kiyoshi、Biyani Manish
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 15997-15997

    • DOI

      10.1038/s41598-021-95411-x

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Optimization of reaction condition of recombinase polymerase amplification to detect SARS-CoV-2 DNA and RNA using a statistical method2021

    • 著者名/発表者名
      Juma Kevin Maafu、Takita Teisuke、Ito Kenji、Yamagata Masaya、Akagi Shihomi、Arikawa Emi、Kojima Kenji、Biyani Manish、Fujiwara Shinsuke、Nakura Yukiko、Yanagihara Itaru、Yasukawa Kiyoshi
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 567 ページ: 195-200

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2021.06.023

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Alternative analyte-binding compounds for immunosensor-like point-of-care application2021

    • 著者名/発表者名
      Ankita Kushwaha, Yuzuru Takamura, Manish Biyani
    • 雑誌名

      Immunodiagnostic technologies from laboratory to point-of-care testing.

      巻: - ページ: 111-124

    • DOI

      10.1007/978-981-15-5823-8_6

    • ISBN
      9789811558221, 9789811558238
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Inhibition of HIV-1 Reverse Transcriptase Activity by the Extractsof Indian Plants2020

    • 著者名/発表者名
      K. Ishizuka, Y. Tsutsumi, M. Baba, R. Biyani, C.W. Meng, M. Biyani, M. Takagi, J. Jaiswa, B. Sharma, K. Kojima, T. Takita, K. Yasukawa
    • 雑誌名

      J. Biol. Macromol

      巻: 20 ページ: 17-22

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Palm-size and one-inch gel electrophoretic device for reliable and field-applicable analysis of recombinase polymerase amplification2019

    • 著者名/発表者名
      H. Rathore, R. Biyani, H. Kato, Y. Takamura, M. Biyani
    • 雑誌名

      Anal. Methods

      巻: 11 号: 39 ページ: 4953-5072

    • DOI

      10.1039/c9ay01476d

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Competitive non-SELEX for the selective and rapid enrichment of DNA aptamers and its use in electrochemical aptasnsor2019

    • 著者名/発表者名
      A. Kushwaha, Y. Takamura, K. Nishigaki, M. Biyani
    • 雑誌名

      Sci. Rep.

      巻: 9 号: 1 ページ: 6642-6642

    • DOI

      10.1038/s41598-019-43187-6

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Simple and Efficient Microfluidic System for Reverse Chemical Synthesis (50-30) of a Short-Chain OligonucleotideWithout Inert Atmosphere2019

    • 著者名/発表者名
      R. Bhardwaj, P.T. Tue, M. Biyani, Y. Takamura
    • 雑誌名

      Appl. Sci.

      巻: 9 号: 7 ページ: 1357-1357

    • DOI

      10.3390/app9071357

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 'Head-to-Head' mRNA display for the translation of multi-copied proteins with a free C-terminus2018

    • 著者名/発表者名
      Kirti Sharma, Aya Hongo, Koichi Nishigaki, Yuzuru Takamura, Manish Biyani
    • 雑誌名

      Anal. Biochem.

      巻: 557 ページ: 77-83

    • DOI

      10.1016/j.ab.2018.07.015

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Lessons Learned from Co-Design and Co-Production in a Portable Health Clinic Research Project in Jaipur District, India (2016-2018)2018

    • 著者名/発表者名
      Fumihiko Yokota, Manish Biyani, Rafiqul Islam, Ashir Ahmed, Mariko Nishikitani, Kimiyo Kikuchi Yasunobu Nohara and Naoki Nakashima
    • 雑誌名

      Sustainability

      巻: 10 号: 11 ページ: 4148-4148

    • DOI

      10.3390/su10114148

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Pick a 'Need' and a 'Seed'2021

    • 著者名/発表者名
      Manish Biyani
    • 学会等名
      Sakura Science Club event 3rd India Alumni Association
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Japanese Advanced Biotechnology-based Analytical Platform to achieve Sustainable Development Goals in India2021

    • 著者名/発表者名
      Manish Biyani
    • 学会等名
      Brainstorming Session about the future S&T partnership Initiatives between India-Japan (AWSAR)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Battling pandemic by changing direction for virus test using deep but robust technologies2021

    • 著者名/発表者名
      Manish Biyani
    • 学会等名
      DAILAB-CAFE, Series 56, Tsukuba
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] In vitro selection of a DNA aptamer inhibiting human CYP24A12021

    • 著者名/発表者名
      Madhu Biyani, Kaori Yasuda, Toshiyuki Sakaki, Manish Biyani, Miki Nakajima
    • 学会等名
      Th 94th Annual Meeting of the Japan Biochemical Society
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Battling pandemic by changing direction for virus test using deep but robust technologies2021

    • 著者名/発表者名
      Manish Biyani
    • 学会等名
      DAILAB Cafe
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The simplicity of electrophoresis and electrochemical sensor for field-applicable analysis of isothermal RNA/DNA amplification reactions2021

    • 著者名/発表者名
      Manish Biyani and Kiyoshi Yasukawa
    • 学会等名
      Annual meeting of Japan Society for Bioscience, Biotechnology, and Agrochemistry
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Japanese Advanced Biotechnology-based Analytical Platform to achieve Sustainable Development Goals in India2020

    • 著者名/発表者名
      Manish Biyani
    • 学会等名
      S&T Partnership Initiatives between India and Japan, Embassy of India
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The simplicity of electrophoresis and electrochemical sensor for reliable and field-applicable analysis of Recombinase Polymerase Amplification2020

    • 著者名/発表者名
      Manish Biyani
    • 学会等名
      JSBBA symposium
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Versatile electrochemical sensor for bioanlaysis with ease2019

    • 著者名/発表者名
      Manish Biyani
    • 学会等名
      DAILAB Cafe
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] DEPSOR technology-based analytical platform for water-related sustainable development goals2019

    • 著者名/発表者名
      Manish Biyani
    • 学会等名
      Water India Expo
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Merger of Mortalin and DEPSOR Technologies - Addressing Novel Application of Electrochemical Methods for Biosensing of Stress and Disease States2019

    • 著者名/発表者名
      Manish Biyani
    • 学会等名
      DAICENTER Technology Hub Workshop Seris 01
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Integrated approaches to access smart biosensing of unreached biomarkers2019

    • 著者名/発表者名
      Manish Biyani, Koichi Nishigaki, Yuzuru Takamura
    • 学会等名
      RSC Tokyo International Conference 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Enhanced detection of toxic amyloid-beta biomarkers using PEP-on-DEP sensor2019

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Hashimoto, Phan Trong Tue, Yuzuru Takamura, Manish Biyani
    • 学会等名
      6th International Conference on Bio-Sensing Technology 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] PHC Activity in India: The Experience So Far and Future Direction2018

    • 著者名/発表者名
      Manish Biyani
    • 学会等名
      The 2nd International Conference on Healthcare, SDGs and Social Business
    • 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] Drive innovations in Healthcare by ‘Hybrid Bio-Nano-Electro devices’2018

    • 著者名/発表者名
      Manish Biyani
    • 学会等名
      Seminar at Kwansei Gakuin University
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 乳がんの早期診断と治療の双方に期待される中性カテプシンE活性化ペプチドの取得2018

    • 著者名/発表者名
      北村幸一郎
    • 学会等名
      The 23rd Annual Meeting of Japanese Society of Disease Protease Society
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] DEPSOR: A tool for rapid commercialization of electrochemical sensor technology2018

    • 著者名/発表者名
      Manish Biyani
    • 学会等名
      22nd International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Simple detection of Amyloid-beta oligomers using peptide aptamer and DEPSOR based hybrid biosensor for Alzheimer’s disease2018

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Hashimoto
    • 学会等名
      ISAJ2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [図書] Ecological and Health Effects of Building Materials: Sustainable Techniques for Building Waste Disposal2022

    • 著者名/発表者名
      1.Tarun Kumar Kumawat, Vishnu Sharma, Varsha Kumawat, Manish Biyani, Anjali Pandit, Agrima Bhatt
    • 総ページ数
      489
    • 出版者
      Springer Cham Press
    • ISBN
      9783030760731
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [図書] Mobile technologies for delivering healthcare in various regions- PHC and case studies of remote healthcare services in Asian countries2021

    • 著者名/発表者名
      2.Fumihiko Yokota, Manish Biyani, Yuandong Hu, Kimiyo Kikuchi, Faiz Shah, Junko Yasuoka, Keiko Nanishi, Rowena Alcoba, and Amina Noureen
    • 出版者
      Decision Science Journal
    • ISBN
      9781839530487
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会・シンポジウム開催] DAICENTER TECHnology Hub (DAITECH) Workshop2019

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

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