研究課題/領域番号 |
20K18013
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研究種目 |
若手研究
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配分区分 | 基金 |
審査区分 |
小区分56020:整形外科学関連
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研究機関 | 関西医科大学 |
研究代表者 |
外山 雄康 関西医科大学, 医学部, 助教 (50829306)
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研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 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 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
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キーワード | 骨軟部組織感染症 / 迅速 PCR / 次世代シーケンサー / 超音波処理法 / 骨髄炎 / 化膿性腱鞘炎 / 全自動遺伝子抽出装置 / 迅速PCR / バイオフィルム / PCR / インプラント周囲感染・人工関節周囲感染 / 骨軟部組織感染症診断 / バイオフィルム感染症 |
研究開始時の研究の概要 |
本研究の目的は,超音波処理によりインプラント周囲感染症での培養方法の細菌検出感度が上昇すること と, Next Generation Sequencing (NGS) による細菌叢研究および検査に注目し, 超音波処理により骨軟部組織に形成されたバイオフィルムを破砕し, PCR, NGS により従来培養検出が困難であった細菌定量および細菌種属の同定が可能であると考え, 骨・軟部組織感染症のバイオフィルム内細菌叢の病態解明およびPCRやNGSなどを用いた遺伝子検出機器による診断基準・診断法を構築することである.
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研究成果の概要 |
次世代シーケンサー(NGS)は、培養されていない微生物の検出に役立ちます。 ただし、NGSデータの品質は DNA量に依存し、整形外科分野などで NGSによる正確な診断が困難になる場合があります。 この研究は、DNA濃度抽出メカニズムを備えた自動抽出後 NGSによる細菌感染における迅速な PCRによる定性的および定量的診断の能力と限界を検証しました。その結果、magLEADによるクラス内相関係数の単一測定値は Qiagen法よりも高く、NGSの結果も含めると、自動化されたデバイスによる DNA濃縮抽出が、感染の臨床遺伝子診断ツールとして安定した結果と検出限界の増加に貢献できることを示しています。
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研究成果の学術的意義や社会的意義 |
現在課題として挙げられる遺伝子抽出問題に関し、 DNA抽出の一般的方法である QIAamp DNA mini kit (Qiagen)(QIAGEN法)を用いたものでは、時間と手間を要し、全自動機器 magLEADでは、作業効率の改善および精度の向上が確認できた。本研究は、骨軟部組織感染症における超音波処理法の有用性の成果報告に至った。迅速 PCRの検討は、既存の特異的領域 PCRに加え、変異遺伝子を多く含む 16sDNAの定量 PCRを行えるようプロトコール構築を行った。nanoporeシーケンサーはコントロールを用いたプロトコール検討を行ない、整形外科骨軟部組織感染症 NGSへ発展できる。
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