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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抽出と解析研究

研究課題

研究課題/領域番号 19021018
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, 准教授 (20290877)

研究期間 (年度) 2007 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
2008年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2007年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
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

本年度得られた成果を列挙する。
1. RNA抽出条件の精査と品質の確認
これまでの研究で開発した変性剤を用いたトラップ抽出法でも、PCR可能なことが確認されたが、本年度はさらに品質を上げるため、変性剤を用いない方法の開発を試みた。その結果、一旦70℃以上にサンプルを過熱し、一旦熱変性させ、その後常温で速やかにトラップすることで、十分なトラップが可能な条件が見つかった。本法は、変性剤を用いないため、後処理に対する影響が少なく、より適しているとがえれる。
2. 単一細胞よりRNAを瞬間抽出し、解析部に確実に渡すためのチップ開発
本年度は、特定の検出方法に特化した、チップの設計・最適化を行う。現在、パフォーマンス上のボトルネックとして、単一細胞をチップ内に導入する工程である。したがってここを改善するため、複数の細胞をが含まれている液より、単一細胞を自動的にピックアップし、それぞれの解析流路に一つずつ導入する、微小流体デバイスを開発した。これは、本法以外にも、単一細胞の解析、特に再生医療等での利用が期待されている。
3. RNA解析方法の開発
3-1 チップ内集積化可能な簡易解析方法の開発
昨年度開発したチップ上にミネラルオイルを保持する方法をさらに発展させ、ミネラルオイルを用いない方法の開発に取り組む。具体的には、チップ内部の、水上気圧を制御し、かつガスを投下しにくい膜をチップ内にコーティングする手法を検討する。ミネラルオイルを用いずとも、蒸発が抑えられることを確認した。
3-2 チップ外の装置を組み合わせたより高度な解析法の開発
チップ内で抽出したRNAをゲル内に保持し、外へ取り出す手法により、定量的な評価を行った。

報告書

(2件)
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2009 2008 2007

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (21件) 図書 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Trapping probability analysis of a DNA Trap using Electric and Hydrodrag force fields in tapered microchanels2009

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Tomizawa, Eiichi Tamiya, Yuzuru Takamura
    • 雑誌名

      Physical Review E (掲載確定)

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Polymer size effect on shape and position in DNA trap by electric and hydrodynamic force2007

    • 著者名/発表者名
      Ueno K., Nagasaka W., Tomizawa Y., Nakamori Y., Tamiya E. and Takamura Y.
    • 雑誌名

      Jpn J Appl Phys 1-46

      ページ: 5358-5362

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] マイクロ流体デバイスによる細胞と生体分子のハンドリング2009

    • 著者名/発表者名
      高村禅、野間慶一、富澤祐一
    • 学会等名
      第89日本化学会春季年会講演
    • 発表場所
      日本大学理工学部船橋
    • 年月日
      2009-03-27
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 微小流体デバイスを用いた一細胞配列、破砕技術に基づく個別細胞解析2009

    • 著者名/発表者名
      高村禅
    • 学会等名
      第8回日本再生医療学会総会
    • 発表場所
      東京国際フォーラム
    • 年月日
      2009-03-05
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] RNA extraction by electric and hydraulic force fields in microfluidic channel2009

    • 著者名/発表者名
      Yuzuru Takamura
    • 学会等名
      第7回ライフサーベイヤシンポジウム
    • 発表場所
      日立製作所中央研究所
    • 年月日
      2009-01-30
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 1細胞の核酸解析のためのダイヤフラムバルブを用いた細胞捕捉とリリース2008

    • 著者名/発表者名
      野間慶一、松浦宏紀、高村禅
    • 学会等名
      化学とマイクロナノプロセス研究会
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2008-12-08
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Molecular separation and elemental analysis method utilizing micro fabricated structures2008

    • 著者名/発表者名
      Yuzuru Takamura
    • 学会等名
      Nanotechnology 2008
    • 発表場所
      Nomi, Ishikawa
    • 年月日
      2008-10-23
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Trap probability analysis of DNA trap using electric and hydrodrag force fields in taper shaped microchannel2008

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Tomizawa, Eiichi Tamiya, and Yuzuru Takamura
    • 学会等名
      Nanotechnology 2008
    • 発表場所
      Nomi, Ishikawa
    • 年月日
      2008-10-23
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Numerical simulation of DNA motion in a micro/nanochannel under shear and extensional flow2008

    • 著者名/発表者名
      Lassoued Mouez, and Yuzuru Takamura
    • 学会等名
      Nanotechnology 2008
    • 発表場所
      Nomi, Ishikawa
    • 年月日
      2008-10-23
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Single cell trap and release mechanism using a modified diaphragm valve for single cellgene analysis2008

    • 著者名/発表者名
      Keiichi Noma, Hiroki Matsuura, Eiichi Tamiya, Yuzuru Takamura
    • 学会等名
      Nanotechnology 2008
    • 発表場所
      Nomi, Ishikawa
    • 年月日
      2008-10-23
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] デーパー状流路を用いた選択的生体分子トラップと一細胞の遺伝子発現解析への応用2008

    • 著者名/発表者名
      高村禅
    • 学会等名
      第20回生体機能関連化学若手の会サマースクール
    • 発表場所
      宮城県白石市小原温泉かつら屋
    • 年月日
      2008-08-06
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] テーパー状流路を用いた単一細胞からの瞬間RNA抽出と解析研究2008

    • 著者名/発表者名
      高村禅
    • 学会等名
      第6回ライフサーベイヤシンポジウム
    • 発表場所
      大阪大学銀杏会館
    • 年月日
      2008-06-27
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Modem Analyitical Technology for Mobile Use Employing Microfabricated Structures2008

    • 著者名/発表者名
      Yuzuru Takamura
    • 学会等名
      BIT Life Sciences'1st Annual World Congress of iBio-2008
    • 発表場所
      杭州、中国
    • 年月日
      2008-05-18
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] テーハー状マイクロ流路を用いた1細胞の核酸解析2008

    • 著者名/発表者名
      野間慶一
    • 学会等名
      第45回化学センサ研究発表会(電気化学会第75回大会)
    • 発表場所
      山梨大学
    • 年月日
      2008-03-29
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] テーパー状流路を用いたDNAのトラップおよびオンチップPCR解析2008

    • 著者名/発表者名
      松浦宏紀
    • 学会等名
      2008年春季 第55回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      日本大学理工学部船橋キャンパス
    • 年月日
      2008-03-27
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] テーパー流路を用いたDNA/RNAのオンチップ抽出と解析2007

    • 著者名/発表者名
      松浦宏紀
    • 学会等名
      第68回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2007-11-10
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Trap Probability Analysis of DNA Trap Using Electric and Hydro drag Force Fields in Taper Shaped Microchannel2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Tomizawa, et. al.
    • 学会等名
      20th International Microprocesses and Nanotechnology Conference
    • 発表場所
      Kyoto
    • 年月日
      2007-11-06
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Mode transition & its mechanism of rna/dna trap by electric and hydraulic force field in microfluidic taper shape channel2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Takamura, et. al.
    • 学会等名
      Eleventh International Conference on Miniaturized System on Chemistry and Life Sciences
    • 発表場所
      Paris
    • 年月日
      2007-10-07
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] RNA EXTRACTION AND PURIFICATION FROM SINGLE CELL BY TAPER SHAPE MICROFLUIDIC CHANNEL2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Takamura
    • 学会等名
      The 2nd International Workshop on Approach es to Single-Cell Analysis
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      2007-09-06
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] テーパー状マイクロ流路を用いたDNAトラップにおけるトラップ確率の測定2007

    • 著者名/発表者名
      富沢祐一
    • 学会等名
      第68回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      北海道工業大学
    • 年月日
      2007-09-04
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Microfluidic device for DNA/Protein detection employing DNA pre-concentrator and CNT electrochemical sensors2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Takamura
    • 学会等名
      International Workshop on "The 3rd Nanoelect ronics and Dynamics of DNA
    • 発表場所
      Hawaii
    • 年月日
      2007-08-27
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 微小流体チップ上での細胞からのDNA/RNA抽出2007

    • 著者名/発表者名
      高村禅
    • 学会等名
      BioExpo2007アカデミックフォーラム
    • 発表場所
      東京ビックサイト
    • 年月日
      2007-06-20
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 微細加工を駆使した次世代バイオチップ研究2007

    • 著者名/発表者名
      高村禅
    • 学会等名
      第68回分析化学討論会
    • 発表場所
      宇都宮大学峰キャンパス
    • 年月日
      2007-05-19
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] バイオセンサーの先端科学技術と応用2007

    • 著者名/発表者名
      民谷栄一監修
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [産業財産権] ダイヤフラムバルブを用いた細胞の捕捉およびリリース2008

    • 発明者名
      野間慶一、松浦宏紀、高村禅
    • 権利者名
      北陸先端科学技術大学院大学
    • 産業財産権番号
      2008-222715
    • 出願年月日
      2008-08-29
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

URL: 

公開日: 2007-04-01   更新日: 2018-03-28  

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