| 研究課題/領域番号 |
19K05536
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分34020:分析化学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
青木 寛 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 研究グループ長 (00392580)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 核酸検出 / DNA / RNA / バイオマーカー / センサアレイ / 環境評価 / ヘルスケア / 分子認識 / スイッチ機能 / 環境・バイオ診断 / 電気化学センサ / オンサイト / 酵素 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
DNAやRNAをバイオマーカーとした環境・バイオ評価では、環境測定や臨床検査など「現場」での網羅的核酸計測が望まれる。従来法では、測定対象のターゲット核酸に蛍光標識を行う分光学的な手法が主流である。しかし、測定対象の核酸への蛍光標識化工程は煩雑であり、未反応・未認識のターゲットの洗浄が必要であるなどの課題から、標識化不要の簡便な手法が望まれていた。本研究では、電気化学的手法をベースとし、ハイブリッド形成により誘導された分子構造の変化により、自らの電気化学活性のスイッチをオン／オフし電気化学信号を発生させるプローブ分子を開発する。本研究は環境・バイオ評価の分野に大きく貢献するものと期待される。
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| 研究成果の概要 |
核酸バイオマーカーの環境やバイオでの「現場」でのオンサイト検出実現のため、(1)オンサイト検出に有利な、配列選択的な核酸認識により酸化還元電位変化を引き起こす分子認識スイッチ機能を有する非標識検出可能なセンサ原理、(2)電気化学活性団として人工酸化還元酵素を有する分子認識スイッチ機能を有するプローブを開発し、(3)実試料評価に向けての本技術の評価を行うとともに、さらに(4)酵素反応を用いた核酸バイオマーカーの高感度検出を達成した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で開発した人工核酸プローブ分子は、測定対象核酸を事前に標識化せずかつ外部から標識等を何ら添加することなく、配列選択的な核酸認識イベントを直接電気化学信号の発生に変換する機能を有することから、核酸検出のオンサイト利便性を大きく向上させると期待される。特に、β-CDに基づく電位変化型のセンサ原理は、劣化に強いためオンサイト化に有利である。これら本研究で開発した人工核酸プローブ分子は、本法以外に報告はないため新規性および独創性は非常に高く、利便性を高め高感度センシングを可能とすることから進歩性も高く、学術的にも社会的にも意義深い研究成果である。
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