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薬剤耐性菌の発生リスク軽減を目指した高速かつ正確なDNAシーケンス技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K14257
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分34020:分析化学関連
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

古谷 俊介  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (60632031)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2018年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード迅速検査 / DNAシーケンサー / 塩基配列 / PCR / 電気泳動 / マイクロチップ / 敗血症 / 薬剤耐性菌 / DNAシーケンス / 高速検出
研究成果の概要

近年、抗菌薬の不適切な使用による薬剤耐性菌の増加が世界的な問題となっている。本研究では、申請者がこれまでに開発した高速PCR技術に加え、マイクロチップ電気泳動を用いた高速電気泳動技術を組み合わせることで、正確性の高い高速DNAシーケンス技術の開発を目指した。その結果、サンガー法の要素技術である、PCR・蛍光標識・電気泳動を全て高速化することで、40分以内での高速DNAシーケンスが可能であることを確認した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で提案する高速DNAシーケンス技術は、敗血症患者に対して1時間以内での適切な抗菌薬投与を可能とするなど、従来技術では対応できず、医療分野において重要である、特定領域の高速な塩基配列決定を可能とする独創的な技術である。また、本技術の開発によって、感染症における早期の適切な抗菌薬使用による治療が可能となることで薬剤耐性菌の発生リスクを低減することが可能となるため、社会的意義も大きい。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) 産業財産権 (14件) (うち外国 3件)

  • [雑誌論文] Detection of Salmonella enterica in egg yolk by PCR on a microfluidic disc device using immunomagnetic beads2020

    • 著者名/発表者名
      Izumi Kubo , Mitsutoshi Kajiya, Narumi Aramaki, Shunsuke Furutani
    • 雑誌名

      Sensors

      巻: 20 号: 4 ページ: 1060-1072

    • DOI

      10.3390/s20041060

    • 関連する報告書
      2019 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] Compact disc-type biosensor devices and their applications2019

    • 著者名/発表者名
      Izumi Kubo and Shunsuke Furutani
    • 雑誌名

      Chemical, Gas, and Biosensors for Internet of Things and Related Applications

      巻: - ページ: 223-235

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] CD 型マイクロ流体デバイスを用いた糖尿病診断のための高速 ELISA の開発2018

    • 著者名/発表者名
      古谷 俊介、西尾 敬子、鳴石 奈穂子、赤澤 陽子、萩原 義久、吉田 康一、永井 秀典
    • 学会等名
      第12回バイオ関連化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 超高速リアルタイムPCRシステムを用いた結核菌遺伝子の迅速検出2018

    • 著者名/発表者名
      古谷俊介、永井秀典
    • 学会等名
      第30回日本臨床微生物学会 総会・学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 感染症の多項目同時検査を可能とする超高速リアルタイムPCRシステムの開発2018

    • 著者名/発表者名
      永井秀典、古谷俊介、鳴石奈穂子、高島瑞紀、岩浪哲、塩野谷通
    • 学会等名
      第30回日本臨床微生物学会 総会・学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] GeneSoC: 超高速核酸増幅技術による微生物遺伝子検査のパラダイムシフトの可能性2018

    • 著者名/発表者名
      岩浪 哲、高島瑞紀、塩野谷通、古谷俊介、鳴石奈穂子、永井秀典
    • 学会等名
      第30回日本臨床微生物学会 総会・学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] サンガー法に基づく高速なDNAシーケンス技術の開発2018

    • 著者名/発表者名
      古谷 俊介、齋藤 真人、民谷 栄一、永井 秀典
    • 学会等名
      第38回 キャピラリー電気泳動シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [産業財産権] 核酸増幅装置、核酸増幅方法及び核酸増幅用チップ2020

    • 発明者名
      永井秀典、古谷俊介、萩原義久、渕脇雄介
    • 権利者名
      産業技術総合研究所
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 核酸増幅装置、核酸増幅方法及び核酸増幅用チップ2019

    • 発明者名
      永井秀典、古谷俊介、萩原義久、渕脇雄介
    • 権利者名
      産業技術総合研究所
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2019-092559
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [産業財産権] 感光性樹脂積層体を用いた多積層型マイクロ流路デバイスの製造方法2019

    • 発明者名
      永井秀典、古谷俊介、水村華菜子、小谷雄三
    • 権利者名
      産業技術総合研究所
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2019-111686
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [産業財産権] マイクロ流路デバイス用感光性樹脂積層体2019

    • 発明者名
      永井秀典、古谷俊介、小谷雄三
    • 権利者名
      産業技術総合研究所
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2019-181455
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [産業財産権] 核酸増幅装置、核酸増幅方法及び核酸増幅用チップ2019

    • 発明者名
      永井秀典、古谷俊介、萩原義久、渕脇雄介
    • 権利者名
      産業技術総合研究所
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 外国
  • [産業財産権] PCR反応容器2019

    • 発明者名
      永井秀典、古谷俊介、久保秀泰
    • 権利者名
      産業技術総合研究所
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 核酸増幅装置、核酸増幅方法及び核酸増幅用チップ2019

    • 発明者名
      永井秀典、古谷俊介、萩原義久、渕脇雄介
    • 権利者名
      産業技術総合研究所
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2019
    • 取得年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [産業財産権] 核酸増幅装置、核酸増幅方法及び核酸増幅用チップ2018

    • 発明者名
      永井秀典、古谷俊介、萩原義久、渕脇雄介
    • 権利者名
      産業技術総合研究所
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2018
    • 取得年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [産業財産権] 分析用トレー2018

    • 発明者名
      永井秀典、古谷俊介、阿部佳織、今井正、工藤岳史、坂井徳浩、河本聡
    • 権利者名
      永井秀典、古谷俊介、阿部佳織、今井正、工藤岳史、坂井徳浩、河本聡
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2018-012183
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [産業財産権] PCR反応容器2018

    • 発明者名
      永井 秀典、古谷 俊介、久保 秀泰
    • 権利者名
      永井 秀典、古谷 俊介、久保 秀泰
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2018-161316
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [産業財産権] マイクロ流路用感光性樹脂積層体2018

    • 発明者名
      永井 秀典、古谷 俊介、小谷 雄三
    • 権利者名
      永井 秀典、古谷 俊介、小谷 雄三
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2018-186690
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [産業財産権] マイクロ流路デバイス用感光性樹脂積層体2018

    • 発明者名
      永井 秀典、古谷 俊介、小谷 雄三
    • 権利者名
      永井 秀典、古谷 俊介、小谷 雄三
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2018-186731
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [産業財産権] 核酸増幅装置、核酸増幅方法及び核酸増幅用チップ2018

    • 発明者名
      永井 秀典、古谷 俊介、萩原 義久、渕脇 雄介
    • 権利者名
      永井 秀典、古谷 俊介、萩原 義久、渕脇 雄介
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2018-219281
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [産業財産権] 核酸増幅装置、核酸増幅方法及び核酸増幅用チップ2018

    • 発明者名
      永井 秀典、古谷 俊介、萩原 義久、渕脇 雄介
    • 権利者名
      永井 秀典、古谷 俊介、萩原 義久、渕脇 雄介
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2018
    • 取得年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-02-19  

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