| 研究課題/領域番号 |
20KK0252
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| 研究種目 |
国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分90:人間医工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 福井大学 |
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研究代表者 |
坂元 博昭 福井大学, 学術研究院工学系部門, 准教授 (70552454)
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| 研究分担者 |
坂元 知里 福井工業高等専門学校, 物質工学科, 准教授 (10711492)
高村 映一郎 福井大学, 学術研究院工学系部門, 講師 (30843015)
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| 研究期間 (年度) |
2020-10-27 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円)
2023年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2022年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2021年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
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| キーワード | バイオセンサ / プローブ粒子 / 核酸検出 / 画像解析 / ナノ粒子 / 遺伝子検査 / 主成分分析 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
高感度・高精度なウイルスや有害微生物の検査技術確立は急務である。これまでに申請者と台湾 国立成功大学Han-Sheng Chuang教授はナノ粒子を利用した遺伝子回収技術と溶液中のナノ粒子運動を画像解析から検知する技術を融合することにより超高感度遺伝子検出技術を開発してきた。しかし、検出感度および測定精度に課題が残された。そこで、これまで検知していたナノ粒子運動を２次元から３次元へ拡張することで検出感度向上、さらにナノ粒子の動的挙動パターンを「主成分分析」により分類することで、分析精度を実用化レベル以上まで引き上げる。
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| 研究成果の概要 |
ウイルスRNAの一部を標的対象とし、相補的配列を有したプローブ配列を設計した。そのプローブを半面が金コートされた蛍光ナノ粒子表面へ固定化し、プローブ修飾ヤヌス粒子を開発した。ついで、プローブ修飾ヤヌス粒子と標的RNAとの間にハイブリダイゼーションを形成させることで、複合体を形成した。台湾 Han-Sheng Chuang教授らの開発した画像解析プログラムにより標的ウイルスRNA有無の識別に成功した。その応答は、標的RNA濃度依存し、また、その他の夾雑物質には応答しないという、高感度・高選択性を示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
従来の生体分子計測は、物質量を情報変換素子（シグナル分子）を介して、電気・質量・熱・色などの信号として計測するというセンサ構成であった。本研究では、ナノ粒子の移動速度という物理変化を指標としてシグナル分子を用いずにセンシングを行う点が独創的である。この手法が確立できれば、B/F分離不要で同時に網羅的検出可能な、従来技術を超える次世代バイオセンシングの基盤技術になることが期待される。したがって、膨大な候補物質からリード化合物を探索する薬剤スクリーニング、食品の安全性評価、水質検査などの多検体分析において成果が発揮されることが期待される。
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