| 研究課題/領域番号 |
20H02589
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分28050:ナノマイクロシステム関連
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
大石 基 筑波大学, 数理物質系, 准教授 (90419242)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)
2022年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2021年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2020年度: 10,400千円 (直接経費: 8,000千円、間接経費: 2,400千円)
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| キーワード | 金ナノ粒子 / ナノ界面 / DNA ナノマシン / 診断 / 感染症 / DNA / ナノマシン / ナノ粒子 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
これまでウイルスおよび細菌を病原体とする感染症を迅速かつ高感度で「その場」診断できるシステムがないのが現状である。本研究の概要は、申請者が独自に開発した「ナノ界面構築法」によりポリエチレングリコール（PEG）とDNAを共固定することでDNAのハイブリダイゼーション能を100%引き出したDNA/PEG化金ナノ粒子を精密に調製し、DNA鎖交換反応を介して標的核酸が（粒子間ではなく）同じ粒子内の界面のみを歩くように高速移動するDNAウォーカーを構築し、かつ感染症由来の核酸を目視にて「その場」検出できるシステムを開発する研究である。
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| 研究成果の概要 |
本研究の目的は、研究代表者が独自に開発した「ナノ界面構築法」によりポリエチレングリコール（PEG）とDNAを共固定したDNA/PEG化金ナノ粒子を精密に調製し、DNA鎖交換反応を介して標的核酸が同じ粒子内の界面のみを歩くように移動するDNAウォーカーを構築し、かつ感染症由来の核酸を検出できるシステムを構築することである。本研究では、本研究で鍵となるDNA/PEG化金ナノ粒子の長期保存法を確立し、様々な界面構造を有するDNA/PEG化金ナノ粒子の調製することで、界面構造とDNAウォーキングの相関を明らかにした。また、最適化されたDNAウォーカーを用いて、標的核酸の検出を行った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、様々な分野で用いられているDNA化金ナノ粒子（DNA/PEG化金ナノ粒子を含む）の長期保存法を初めて確立した。これにより、ナノ診断およびナノバイオテクノロジーの分野におけるDNA化金ナノ粒子の応用が今まで以上に展開されると思われる。また、本研究では、DNA/PEG化金ナノ粒子の界面構造（特にDNA密度）とDNAウォーキングの相関、および標的核酸の検出能の相関を明らかにすることができた。これにより、今後、感染症を迅速かつ高感度で「その場」診断できるシステムの開発が可能となると思われる。
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