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マイクロヒーター・ナノワイヤを用いた分子交雑に基づくDNA配列解析法の創出

研究課題

研究課題/領域番号 20J15564
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
審査区分 小区分28040:ナノバイオサイエンス関連
研究機関名古屋大学

研究代表者

高橋 博美  名古屋大学, 工学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2020-04-24 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2021年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2020年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワードnanowires / microfluidic / nucleic acid / ZnO nanowires / Microfluidic
研究開始時の研究の概要

With circulating free DNA (cfDNA) hybridization-based analysis, most genetic diseases can be identified. However, challenging factors are: (1) the low concentration and small size of cfDNA, and (2) the reannealing between a complementary single-stranded DNA (ssDNA) resulting in lower efficiency analysis. Thus, a device that can retain ssDNA in room temperature will enhance the sensitivity. Here we purpose microheater nanowire microfluidic devices for analyzing methylated cfDNA via the combination of capturing ssDNA on nanowire surfaces, followed-by sequence-specific detection of target DNA.

研究実績の概要

The development of nanowire devices integrated with a microheater (Microheater - ZnO nanowire device) as nucleic acid detection platform using in situ annealed Serinol Nucleic Acid (SNA) probes was demonstrated. First, the microheater could constantly generate suitable heat was confirmed. Second, the use of SNA-MBs to detect target ssDNAs specifically was confirmed. By combining the unique properties of ZnO-NWs and the microheater, the integrated device could detect target ssDNAs using in-situ annealed probes was confirmed. This confirms that this microheater-ZnO-NW device will be applied to fundamental studies related to nanobiodevice-based DNA detection.

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2021

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 4件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 3件)

  • [雑誌論文] Nanobiodevices for the Isolation of Circulating Nucleic Acid for Biomedical Applications2021

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Hiromi、Yasui Takao、Baba Yoshinobu
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 50 号: 6 ページ: 1244-1253

    • DOI

      10.1246/cl.210066

    • NAID

      130008053414

    • ISSN
      0366-7022, 1348-0715
    • 年月日
      2021-06-05
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 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] Microheater-integrated zinc oxide nanowire microfluidic device for hybridization-based detection of target single-stranded DNA2021

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Hiromi、Yasui Takao、Kashida Hiromu、Makino Koki、Shinjo Keiko、Liu Quanli、Shimada Taisuke、Rahong Sakon、Kaji Noritada、Asanuma Hiroyuki、Baba Yoshinobu
    • 雑誌名

      Nanotechnology

      巻: 32 号: 25 ページ: 255301-255301

    • DOI

      10.1088/1361-6528/abef2c

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Annealed ZnO/Al2O3 Core-Shell Nanowire as a Platform to Capture RNA in Blood Plasma2021

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Hiromi、Yasui Takao、Klamchuen Annop、Khemasiri Narathon、Wuthikhun Tuksadon、Paisrisarn Piyawan、Shinjo Keiko、Kitano Yotaro、Aoki Kosuke、Natsume Atsushi、Rahong Sakon、Baba Yoshinobu
    • 雑誌名

      Nanomaterials

      巻: 11 号: 7 ページ: 1768-1768

    • DOI

      10.3390/nano11071768

    • 関連する報告書
      2021 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] Oxide nanowire microfluidics addressing previously-unattainable analytical methods for biomolecules towards liquid biopsy2021

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Hiromi、Baba Yoshinobu、Yasui Takao
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 57 号: 98 ページ: 13234-13245

    • DOI

      10.1039/d1cc05096f

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著

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公開日: 2020-07-07   更新日: 2024-03-26  

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