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蚊媒介性ウイルス疾患の診断に向けた選択的かつ高感度多検体ウイルス検出技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20KK0115
研究種目

国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))

配分区分基金
審査区分 中区分28:ナノマイクロ科学およびその関連分野
研究機関静岡大学

研究代表者

朴 龍洙  静岡大学, グリーン科学技術研究所, 教授 (90238246)

研究分担者 加藤 竜也  静岡大学, 農学部, 教授 (00397366)
宮崎 剛亜  静岡大学, グリーン科学技術研究所, 助教 (30775721)
研究期間 (年度) 2020-10-27 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円)
2022年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
2021年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2020年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
キーワードvirus detection / impedance / amperometry / dengue / zika / chikungunya / Dengue / Zika virus / Chikungunya / 蚊媒介性疾患原因ウイルス / インピーサンス / ウイルス検出 / デングウイルス / ディスポーザブル電極 / ジカウイルス / インピーダンス / チクングニアウイルス / 電気化学的ウイルス検出 / Zika
研究開始時の研究の概要

主に熱帯・亜熱帯地域を中心に発症するデング熱やチクングニア熱は、年間約3億人が媒介蚊によって感染し、常に脅威に曝されている。このような感染症関連疾患はグローバル化社会、地球温暖化などを背景に、今後増え続けると考えられる。本研究では、ウイルスの存在を電気シグナルとして捉える独創的な電極を用いて、公衆衛生上重要と考えられる蚊媒介性疾患関連ウイルスを高感度かつ迅速に検出を可能にする技術を開発し、実際のヒト検体における有用性を示す。そのためには、国を超えてグローバルな見地から対処することが必要であり、海外の研究機関との緊密な連携が必要不可欠である。

研究成果の概要

本研究では、ウイルスの存在を電気シグナルとして捉える独創的な電極を用いて、公衆衛生上重要と考えられる蚊媒介性疾患関連ウイルスを高感度かつ迅速検出技術を開発し、実際の臨床検体からデングウイルスの検出を行った。金ナノ粒子とポリアニリンナノ複合体を基盤とした電極をスクリーンプリント電極で実現し、手のひらサイズの検出機器を用いて、デング熱患者の臨床検体108点からデングウイルス感染の有無の判定に成功した。本研究は、国を超えてグローバルな見地から対処することが必要であり、インドネシア技術評価応用庁(現国家研究改革庁)やインド医学研究評議会との緊密な連携を取りながら研究を遂行した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

主に熱帯・亜熱帯地域を中心に発症するデング熱やチクングニア熱は、年間約3億人が媒介蚊によって感染し、常に脅威に曝されている。最も重要な基本原則はグローバルな見地から正確な情報を迅速に伝達するための革新的な早期診断法の開発である。本研究では、ウイルスの存在を電気シグナルとして捉える独創的な使い捨て電極を開発し、手のひらサイズの検出装置でデング熱患者の臨床検体からデングウイルス感染の有無の判定に成功した。本研究を遂行するために、インドネシアやインドの研究者との緊密な連携を行った。本研究成果は、オンサイトで蚊媒介感染症原因ウイルスの検出を可能にし、今後サーベランス強化に寄与すると考えられる。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (8件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 6件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] Ankan Dutta Chowdhury/Amity Institute of Nanotechnology/Amity University Kolkata(インド)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] Provash C. Sadhukhan/Virus Laboratory/ICMR-NICED(インド)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] Sabar Pambudi/Lab. of Pharmaceut. & Medical Technol./National Research and Innovation Agency(インドネシア)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] Sabar Pambudi/Pharmaceutical and Medical Technology/National Research and Innovation Agency(インドネシア)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Fithriyah Sjatha/Department of Microbiology/Universtas Indenesia(インドネシア)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Provash Chadra Sadhukhan/ICMR-NICED Virus Laboratory/Indian Council of Medical Research(インド)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] BPPT/Universitas Indonesia(インドネシア)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Universitas Indonesia(インド)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Development of disposable electrode for the detection of mosquito‐borne viruses2023

    • 著者名/発表者名
      Nasrin Fahmida、Khoris Indra Memdi、Chowdhury Ankan Dutta、Muttaqein Sjakurrizal El、Park Enoch Y.
    • 雑誌名

      Biotechnology Journal

      巻: - 号: 8 ページ: 2300125-2300125

    • DOI

      10.1002/biot.202300125

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] CdSe-Co3O4@TiO2 nanoflower?based photoelectrochemical platform probing visible light?driven virus detection2023

    • 著者名/発表者名
      Ganganboina Akhilesh Babu、Khoris Indra Memdi、Konno Akinori、Li Tian-Cheng、Okamoto Akihiro、Park Enoch Y.
    • 雑誌名

      Microchimica Acta

      巻: 190 号: 1 ページ: 46-46

    • DOI

      10.1007/s00604-022-05623-9

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Impedimetric biosensor of Norovirus with low variance using simple bioconjugation on conductive polymer-Au nanocomposite2022

    • 著者名/発表者名
      Nasrin Fahmida、Khoris Indra Memdi、Chowdhury Ankan Dutta、Boonyakida Jirayu、Park Enoch Y.
    • 雑誌名

      Sensors and Actuators B: Chemical

      巻: 369 ページ: 132390-132390

    • DOI

      10.1016/j.snb.2022.132390

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Nanosphere Structures Using Various Materials: A Strategy for Signal Amplification for Virus Sensing2022

    • 著者名/発表者名
      Muttaqien Sjaikhurrizal El、Khoris Indra Memdi、Pambudi Sabar、Park Enoch Y.
    • 雑誌名

      Sensors

      巻: 23 号: 1 ページ: 160-160

    • DOI

      10.3390/s23010160

    • 関連する報告書
      2022 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] Pt-embodiment ZIF-67-derived nanocage as enhanced immunoassay for infectious virus detection2022

    • 著者名/発表者名
      Khoris Indra Memdi、Kenta Tsuruga、Ganganboina Akhilesh Babu、Park Enoch Y.
    • 雑誌名

      Biosensors and Bioelectronics

      巻: 215 ページ: 114602-114602

    • DOI

      10.1016/j.bios.2022.114602

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Advancement of dengue virus NS1 protein detection by 3D-nanoassembly complex gold nanoparticles utilizing competitive sandwich aptamer on disposable electrode2022

    • 著者名/発表者名
      Khoris Indra Memdi、Nasrin Fahmida、Chowdhury Ankan Dutta、Park Enoch Y.
    • 雑誌名

      Analytica Chimica Acta

      巻: 1207 ページ: 339817-339817

    • DOI

      10.1016/j.aca.2022.339817

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Design and Analysis of a Single System of Impedimetric Biosensors for the Detection of Mosquito-Borne Viruses2021

    • 著者名/発表者名
      Nasrin Fahmida、Tsuruga Kenta、Utomo Doddy Irawan Setyo、Chowdhury Ankan Dutta、Park Enoch Y.
    • 雑誌名

      Biosensors

      巻: 11 号: 10 ページ: 376-376

    • DOI

      10.3390/bios11100376

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Sulfur-doped carbon dots@polydopamine-functionalized magnetic silver nanocubes for dual-modality detection of norovirus2021

    • 著者名/発表者名
      Achadu Ojodomo J.、Abe Fuyuki、Hossain Farzana、Nasrin Fahmida、Yamazaki Masahito、Suzuki Tetsuro、Park Enoch Y.
    • 雑誌名

      Biosensors and Bioelectronics

      巻: 193 ページ: 113540-113540

    • DOI

      10.1016/j.bios.2021.113540

    • NAID

      120007141467

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fluorescent and electrochemical dual-mode detection of Chikungunya virus E1 protein using fluorophore-embedded and redox probe-encapsulated liposomes2020

    • 著者名/発表者名
      Nasrin Fahmida、Chowdhury Ankan Dutta、Ganganboina Akhilesh Babu、Achadu Ojodomo J.、Hossain Farzana、Yamazaki Masahito、Park Enoch Y.
    • 雑誌名

      Microchimica Acta

      巻: 187 号: 12 ページ: 674-674

    • DOI

      10.1007/s00604-020-04656-2

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Polyaniline-based electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) biosensor for virus detection2022

    • 著者名/発表者名
      Sjaikhurrizal El Muttaqien, 朴 龍洙
    • 学会等名
      MINI - SYMPOSIUM RIGST-BRIN,"Biotechnology Applications Against Infectious Diseases"
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] N,S-グラフェン量子ドット(N,S-GQD)上のS元素ドーピング量の最適化による電気化学的ウイルスセンサーのCV値向上2022

    • 著者名/発表者名
      敦賀健太,Sjaikhurrizal El Muttagien, 朴龍洙
    • 学会等名
      2022年度日本生物工学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] The development a simple polyaniline gold nanoparticle-based biosensor for norovirus detection2022

    • 著者名/発表者名
      Sjaikhurrizal EI Muttaqien, Indra M. Khoris and Enoch Y. Park
    • 学会等名
      2022年度日本生物工学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Highly Sensitive Virus Detection based on Nanomaterial-based immunoassay2022

    • 著者名/発表者名
      Indra Memdi Khoris, Sjaikhurrizal EI Muttaqien Rizal, Enoch Y. Park
    • 学会等名
      A short meeting Nanobiotechnology
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Development of simple and practical polyaniline gold nanoparticle-based immunosensor for virus detection2022

    • 著者名/発表者名
      Sjaikhurrizal EI Muttaqien Rizal, Indra Memdi Khoris, Enoch Y. Park
    • 学会等名
      A short meeting Nanobiotechnology
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Electrochemical detection of dengue NS1 protein in a simple and portable setup2022

    • 著者名/発表者名
      Indra Memdi Khoris and Enoch Y. Park
    • 学会等名
      日本農芸化学会2023年大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] The development of polyaniline gold nanoparticle-based biosensor for simple and versatile virus detection system2022

    • 著者名/発表者名
      Sjaikhurrizal EL Muttaqien, Indra Memdi Khoris, Enoch Y. Park
    • 学会等名
      日本農芸化学会2023年大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Decoration of GII.4 Norovirus-like Particles via SpyTag/SpyCatcher Bioconjugation System for a Modular Protein-displaying Platform2022

    • 著者名/発表者名
      Jirayu Boonyakida, Fahmida Nasrin, Indra Memdi Khoris, and Enoch Y. Park
    • 学会等名
      The 1th SU-CNU Joint Symposium
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The eliciting capability a humoral immune response in a mouse model induced with dengue virus-like particles serotypes 1 and 4 produced in silkworm larvae2021

    • 著者名/発表者名
      Doddy Irawan Setyo Utomo1, Sabar Pambudi, Enoch Y. Park
    • 学会等名
      第73回(2021年)日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Biosensors for mosquito-borne infectious virus based on ooptical and electrochemical detection system2020

    • 著者名/発表者名
      Famida Nasrin, Ankan Dutta Chowdhury, and Enoch Y. Park
    • 学会等名
      7th International symposium toward the future of advanced researches in Shizuoka University (ISPAR-SU2021)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Advanced sensing system by dual functional liposome for chikungunya virus protein detection2020

    • 著者名/発表者名
      Famida Nasrin, Enoch Y. Park
    • 学会等名
      International e-workshop on Biosensors 2021
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] グリーン科学技術研究所教職員

    • URL

      https://green.shizuoka.ac.jp/staff/138/

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] 静岡大学生物工学研究室

    • URL

      http://www.shizuoka.ac.jp/c/biotech

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] 静岡大学生物工学研究室

    • URL

      http://www.agr.shizuoka.ac.jp/c/biotech/

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2020-10-29   更新日: 2024-01-30  

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