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ナノカーボン薄膜電極を用いたメチル化DNA定量デバイスの開発

研究課題

研究課題/領域番号 20350042
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 分析化学
研究機関独立行政法人産業技術総合研究所

研究代表者

丹羽 修  独立行政法人産業技術総合研究所, バイオメディカル研究部門, 副研究部門長 (70392644)

研究分担者 梅村 茂  千葉工業大学, 工学部, 教授 (70316800)
鈴木 孝治  慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (80154540)
研究期間 (年度) 2008 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
19,630千円 (直接経費: 15,100千円、間接経費: 4,530千円)
2010年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2009年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2008年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円)
キーワードメチル化DNA / チップ分析 / 電気化学検出 / センサ / 電気化学 / シトシン / ナノカーボン薄膜 / 酵素分解 / ECRスパッタ / パルスボルタンメトリ / DNA / メチル化 / オリゴヌクレオチド / 酵素 / 電気化学分析 / 表面置換基
研究概要

電子サイクロトロン共鳴(EVR)スパッタ法を用いて作製したナノカーボン薄膜を用いた直接電気化学測定によるDNAメチル化測定法を開発した。本法は、シトシンとメチルシトシンの酸化電位の差を利用して非標識で定量を行う。電気化学的な前処理を最適化し、24merの網膜芽細胞腫遺伝子(RB1)中の1塩基のメチルシトシン検出に成功した。また、メチル化率の異なるCpG配列(60mer)のメチル化率を定量することができた。感度向上の為、CpG配列を有するオリゴヌクレオチドを酵素(Exonuclease P1)で分解した後、電気化学検出を行った。また、DNAメチル化検出デバイスの検出器として、生体分子吸着を抑制し、高い感度を有するナノカーボン薄膜をベースとしたマイクロディスク電極を開発した。

報告書

(4件)
  • 2010 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (50件)

すべて 2011 2010 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (39件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Development of a sputtered nanocarbon film based microdisk array electrode for the highly stable detection of serotonin2011

    • 著者名/発表者名
      井ノ口裕朗、加藤大、上田晃生、丹羽修
    • 雑誌名

      Electroanalysis 23

      ページ: 827-831

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      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a sputtered nanocarbon film based microdisk array electrode for the highly stable detection of serotonin2011

    • 著者名/発表者名
      井ノ口裕朗、加藤大、上田晃生、 丹羽修
    • 雑誌名

      Electroanalysis

      巻: 印刷中

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    • 著者名/発表者名
      後藤圭祐、加藤大、関岡直行、上田晃生、廣野滋、丹羽修
    • 雑誌名

      Analytical Biochemistry 405

      ページ: 59-66

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    • 著者名/発表者名
      後藤圭祐、加藤大、関岡直行、上田晃生、廣野滋、丹羽修
    • 雑誌名

      Analytical biochemistry

      巻: 405 ページ: 59-66

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    • 著者名/発表者名
      上田晃生、加藤 大、関岡直行、鎌田智之、栗田僚二、上塚弘志、服部義之、梅村茂、廣野滋, 丹羽修
    • 雑誌名

      Carbon 47

      ページ: 1943-1952

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    • 著者名/発表者名
      丹羽修、加藤大、関岡直行、上田晃生、廣野滋
    • 雑誌名

      New Diamond 25

      ページ: 30-37

    • NAID

      40016781104

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    • 著者名/発表者名
      丹羽修、加藤大、関岡直行、廣野滋
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      Electrochemistry 77

      ページ: 73-78

    • NAID

      10024656097

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      Carbon 47

      ページ: 1943-1952

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    • 著者名/発表者名
      丹羽修, 加藤大, 関岡直行, 廣野滋
    • 雑誌名

      Electrochemistry 77

      ページ: 73-78

    • NAID

      10024656097

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    • 著者名/発表者名
      丹羽修, 加藤大, 関岡直行, 廣野滋
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      ページ: 75-83

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    • 著者名/発表者名
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    • 発表場所
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    • 学会等名
      2010 CJK Symposium on Analytical Chemistry
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      ニース(フランス)
    • 年月日
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    • 著者名/発表者名
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    • 学会等名
      61th International Meeting of ISE
    • 発表場所
      ニース(フランス)
    • 年月日
      2010-09-30
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  • [学会発表] DNAメチル化の直接定量に向けたスパッタナノカーボン薄膜電極の開発2010

    • 著者名/発表者名
      加藤大、後藤圭祐、藤井紳一郎、高津章子、廣野滋、丹羽修
    • 学会等名
      東京コンファレンス2010
    • 発表場所
      幕張メッセ国際会議場
    • 年月日
      2010-09-02
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  • [学会発表] ナノ薄膜材料を利用した生体分子センシングデバイスの開発2010

    • 著者名/発表者名
      丹羽修
    • 学会等名
      日本化学会関東支部第4回大会
    • 発表場所
      筑波大学
    • 年月日
      2010-08-30
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      2010 実績報告書
  • [学会発表] スパッタナノカーボン膜の生体分子検出への応用2010

    • 著者名/発表者名
      丹羽修
    • 学会等名
      ニューダイヤモンドフォーラム平成22年度第一回研究会
    • 発表場所
      東大駒場キャンパス
    • 年月日
      2010-06-15
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  • [学会発表] 新規スパッタカーボン薄膜電極を用いた酵素との直接電子移動に関する検討2010

    • 著者名/発表者名
      井ノ口裕朗、上田晃生、廣野滋、う加藤大、丹羽修
    • 学会等名
      第21回化学とマイクロ・ナノシステム研究会
    • 発表場所
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    • 年月日
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  • [学会発表] グリーンセンサに向けたナノ・バイオ材料の開発2010

    • 著者名/発表者名
      丹羽修
    • 学会等名
      第33回センサ&アクチュエータ技術シンポジウム
    • 発表場所
      日本化学会館
    • 年月日
      2010-05-18
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  • [学会発表] スパッタナノカーボン薄膜電極によるメチル化DNAの簡易計測2010

    • 著者名/発表者名
      加藤大、後藤圭祐、藤井紳一郎、高津章子、廣野滋、丹羽修
    • 学会等名
      第71回分析化学討論会
    • 発表場所
      島根大学松江キャンパス
    • 年月日
      2010-05-16
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  • [学会発表] スパッタナノカーボン膜の表面構造制御と生体分子検出への展開2010

    • 著者名/発表者名
      丹羽修
    • 学会等名
      電気化学会第77大会
    • 発表場所
      富山大学(招待講演)
    • 年月日
      2010-03-29
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  • [学会発表] スパッタナノカーボン膜の表面構造制御と生体分子検出への展開2010

    • 著者名/発表者名
      丹羽修
    • 学会等名
      電気化学会第77回大会
    • 発表場所
      富山大(富山)
    • 年月日
      2010-03-29
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  • [学会発表] Development of Portable Sensing System Using Nano and Soft-Materials2010

    • 著者名/発表者名
      丹羽修
    • 学会等名
      Pittcon. 2010
    • 発表場所
      Orlando(米国)
    • 年月日
      2010-03-01
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      2009 実績報告書
  • [学会発表] 生体分子の高感度検出実現に向けた微小アレイ化ナノカーボン電極の開発2009

    • 著者名/発表者名
      井ノ口裕朗, 上田晃生, 加藤大, 栗田僚二, 廣野滋, 丹羽修
    • 学会等名
      第20回化学とマイクロ・ナノシステム研究会
    • 発表場所
      金沢
    • 年月日
      2009-11-25
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      2010 研究成果報告書 2009 実績報告書
  • [学会発表] DNAメチル化の電気化学検出2009

    • 著者名/発表者名
      後藤圭佑, 加藤大, 関岡直行, 上田晃生, 栗田僚二, 廣野滋, 丹羽修
    • 学会等名
      日本分析化学会第58年会
    • 発表場所
      北大
    • 年月日
      2009-09-25
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] DNAメチル化の電気化学検出2009

    • 著者名/発表者名
      後藤圭佑、加藤大、関岡直行、上田晃生、栗田僚二, 廣野滋、丹羽修
    • 学会等名
      日本分析化学会第58年会
    • 発表場所
      北大(札幌)
    • 年月日
      2009-09-25
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  • [学会発表] スパッタナノカーボン薄膜電極によるメチル化DNAの非標識分析2009

    • 著者名/発表者名
      加藤大、後藤圭佑、上田晃生、関岡直行、栗田僚二, 廣野滋、丹羽修
    • 学会等名
      第24回生体機能関連化学シンポジウム,第12回バイオテクノロジー部会シンポジウム
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2009-09-14
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      2009 実績報告書
  • [学会発表] 直接電気化学計測によるDNAメチル化検出2009

    • 著者名/発表者名
      後藤圭佑、加藤大、藤井紳一郎、上田晃生、栗田僚二, 廣野滋、丹羽修
    • 学会等名
      2009電気化学会秋季大会
    • 発表場所
      農工大(東小金井市)
    • 年月日
      2009-09-10
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  • [学会発表] バイサルファイトフリーなDNAメチル化の電気化学検出2009

    • 著者名/発表者名
      後藤圭佑、加藤大、関岡直行、上田晃生、栗田僚二, 廣野滋、丹羽修
    • 学会等名
      東京コンファレンス2009
    • 発表場所
      幕張メッセ
    • 年月日
      2009-09-04
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Nano-hybrid carbon film for electroanalytical a pplications (Invited talk)2009

    • 著者名/発表者名
      丹羽修, 加藤大, 関岡直行, 栗田僚二, 上田晃生, 廣野滋
    • 学会等名
      The 16^<th> Annual Meeting of the International Society of Electrochemistry
    • 発表場所
      北京
    • 年月日
      2009-08-20
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Nano-hybrid carbon films for electroanalytical applications2009

    • 著者名/発表者名
      丹羽修、加藤大、関岡直行、栗田僚二、上田晃生、廣野滋
    • 学会等名
      The 16^<th> Annual meeting of the international society of electrchemistry
    • 発表場所
      北京大学(中国)
    • 年月日
      2009-08-20
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Sputtered nanocarbon film for electroanalysis2009

    • 著者名/発表者名
      丹羽修、加藤大、上田晃生、関岡直行、後藤圭佑、廣野滋
    • 学会等名
      The 12^<th> International symposium on electroanaly tical chemistry
    • 発表場所
      長春応用化学研究所(中国)
    • 年月日
      2009-08-15
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 電気化学計測によるバイサルファイト処理不要なDNAメチル化検出2009

    • 著者名/発表者名
      後藤圭佑、加藤大、関岡直行、上田晃生、栗田僚二, 廣野滋、丹羽修
    • 学会等名
      東日本分析若手交流会
    • 発表場所
      秋保温泉(仙台)
    • 年月日
      2009-07-04
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 生体分子センシングをめざしたナノ界面、ナノ電極薄膜の開発2009

    • 著者名/発表者名
      丹羽修
    • 学会等名
      東日本分析若手交流会
    • 発表場所
      秋保温泉(仙台)
    • 年月日
      2009-07-04
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 導電性ナノカーボン薄膜電極によるDNAのシトシンメチル化の直接電気化学計測2009

    • 著者名/発表者名
      後藤圭佑
    • 学会等名
      電気化学会第76回大会
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2009-03-31
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 生体分子センシングを目的としたナノカーボン薄膜電極の開発(招待講演)2009

    • 著者名/発表者名
      丹羽修
    • 学会等名
      分析化学関東支部懇話会
    • 発表場所
      ゆうぽうと(五反田)
    • 年月日
      2009-03-18
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 生体分子センシングを目的としたナノカーボン薄膜電極の開発2009

    • 著者名/発表者名
      丹羽修
    • 学会等名
      分析化学関東支部懇話会(招待講演)
    • 発表場所
      ゆうぽうと(五反田)
    • 年月日
      2009-03-18
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Nano-hybrid carbon films for non-label measurement of SNPs and DNA methylation2008

    • 著者名/発表者名
      Osamu Niwa
    • 学会等名
      IUMRS-ICA208 (Invited talk)
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2008-12-10
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Nanocarbon films for electrochemical interface of non-label DNA detection2008

    • 著者名/発表者名
      Osamu Niwa
    • 学会等名
      CRC International Symposium on Bio-interface and Biomass Conversion (Invited talk)
    • 発表場所
      北海道大学触媒化学センター
    • 年月日
      2008-10-29
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Nano-hybrid carbon film for simple DNA electroanalysis2008

    • 著者名/発表者名
      加藤大, 関岡直行,上田晃生, 栗田僚二,廣野滋, 鈴木孝治, 丹羽修
    • 学会等名
      PRiME 2008
    • 発表場所
      ホノルル
    • 年月日
      2008-10-15
    • 関連する報告書
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  • [学会発表] Nano-hybrid Carbon Film for Simple DNA Electroanalysis2008

    • 著者名/発表者名
      Dai, Kato
    • 学会等名
      PRiME 2008
    • 発表場所
      Honolulu
    • 年月日
      2008-10-15
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  • [学会発表] ナノカーボン薄膜電極によるDNAの非標識分析2008

    • 著者名/発表者名
      加藤大
    • 学会等名
      第3回バイオ関連化学合同シンポジウム
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2008-09-19
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] DNAの新たな非標識分析法ナノカーボン薄膜電極による核酸計測2008

    • 著者名/発表者名
      加藤大
    • 学会等名
      第3回バイオ関連化学合同シンポジウム
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2008-09-18
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 導電性ナノカーボン薄膜電極による全核酸塩基の直接計測2008

    • 著者名/発表者名
      加藤大, 上田晃生, 関岡直行, 後藤圭佑, 栗田僚二, 鈴木孝治 ,廣野滋, 丹羽修
    • 学会等名
      日本分析化学会第57年会
    • 発表場所
      福岡大学
    • 年月日
      2008-09-10
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書 2008 実績報告書
  • [学会発表] 導電性ナノカーボン薄膜電極によるメチル化DNAの直接酸化計測2008

    • 著者名/発表者名
      後藤圭佑
    • 学会等名
      日本分析化学会第57年会
    • 発表場所
      福岡大学
    • 年月日
      2008-09-10
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ナノカーボン薄膜電極によるDNA計測SNPならびにメチル化DNAの非2008

    • 著者名/発表者名
      加藤大
    • 学会等名
      第2回化学センサー・バイオセンサーおよび計測技術合同ワークショップ
    • 発表場所
      幕張メッセ
    • 年月日
      2008-09-04
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Sputtered nanocarbon films for developing electrochemical biosensor2008

    • 著者名/発表者名
      丹羽修, Invited talk
    • 学会等名
      2^<nd> ISATBMS-2008
    • 発表場所
      筑波大学
    • 年月日
      2008-07-16
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 生体分子検出、マイクロ分析化学応用に向けたナノカーボン薄膜電極の開発2008

    • 著者名/発表者名
      上田晃生
    • 学会等名
      17th CHEMINAS
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2008-05-20
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] スパッタナノカーボン薄膜を用いた電気化学分析・バイオセンシング2008

    • 著者名/発表者名
      丹羽修
    • 学会等名
      2008年第一回CPC研究会(招待講演)
    • 発表場所
      都内(八重洲)
    • 年月日
      2008-05-16
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [備考] ホームページ等

    • URL

      http://unit.aist.go.jp/biomed-ri/ci/rg/nbd-niwa/nbd-introduction.html

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2016-04-21  

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