シグナル・オン型電気化学センシング法による高感度遺伝子センサ

• 研究課題/領域番号: 21750085
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 分析化学
• 研究機関: 独立行政法人産業技術総合研究所
• 研究代表者: 青木 寛 独立行政法人産業技術総合研究所, 環境管理技術研究部門, 主任研究員 (00392580)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2010年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2009年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
• キーワード: 化学センサー / 電気化学 / バイオセンサ / DNA / 遺伝子検出 / 超分子電気化学 / 遺伝子プローブ / ラベル化不要 / シグナル・オン

研究概要

簡便・迅速な高感度遺伝子検出法を提案するため、DNA認識に連動した酸化還元錯体の解離反応に基づくシグナル・オン型の新規遺伝子プローブを開発した。非標識DNAを認識してプローブ酸化還元電流が5倍増加したことから、簡便なDNA検出を可能とした。また、遺伝子センサのデバイス化を行い、複数遺伝子の簡便・迅速な配列選択的な同時検出を可能とした。

研究成果

• [雑誌論文] Electrochemical Sensor Array Chips for Multiple Gene Detection (2010)
  • 著者名/発表者名: H Aoki, A.Kitajima, H.Tao
  • 雑誌名: Sensors & Materials 22 ページ: 327-336
  • 査読あり
• [雑誌論文] Label-free and "signal-on" DNA detection using a probe DNA terminated with ferrocene and β-cyclodextrin (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Aoki, A.Kitajima, H.Tao
  • 雑誌名: Supramolecular Chemistry 22 ページ: 455-460
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electrochemical Gene Sensor Arrays Prepared Using Non-contact Nanoliter Array Spotting of Gene Probes (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Aoki, A.Kitajima, H.Tao
  • 雑誌名: Analytical Sciences 26 ページ: 367-370
  • NAID: 10026782541
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electrochemical Sensor Array Chips for Multiple Gene Detection (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Aoki, A.Kitajima, H.Tao
  • 雑誌名: Sensors & Materials 巻: 22 ページ: 327-336
  • 査読あり
• [雑誌論文] Label-free and "signal-on" DNA detection using a probe DNA terminated with ferrocene and ss-cyclodextrin (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Aoki, A.Kitajima, H.Tao
  • 雑誌名: Supramolecular Chemistry (in press)
  • 査読あり
• [学会発表] Label-free, reagent-free, and "signal-on" DNA detection based on supramolecular electrochemistry (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Aoki
  • 学会等名: ICBS2010(国際学会、口頭発表)
  • 発表場所: Tsukuba
  • 年月日: 2011-03-16
• [学会発表] Label-free, reagent-free, and "signal-on" DNA detection based on supramolecular electrochemistry (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Aoki
  • 学会等名: International Conference on Biomaterials Science 2011 (ICBS 2011)
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2011-03-16
• [学会発表] 簡便・迅速な遺伝子検出法の開発とデバイス化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 青木寛、北島明子、鳥村政基
  • 学会等名: 産総研・産技連LS-BT合同研究発表会(受賞、国内学会、口頭発表)
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2011-02-01
• [学会発表] 簡便・迅速な遺伝子検出法の開発とデバイス化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 青木寛、北島明子、鳥村政基
  • 学会等名: 産総研・産技連LS-BT合同研究発表会
  • 発表場所: つくば(受賞)
  • 年月日: 2011-02-01
• [学会発表] 電気化学的手法によるDNA検出とDNAエレクトロニクスへの展望 (2011)
  • 著者名/発表者名: 青木寛
  • 学会等名: 第8回バイオナノエレクトロニクス学術講演会(招待講演、国内学会、口頭発表)
  • 発表場所: 秦野
  • 年月日: 2011-01-21
• [学会発表] 電気化学的手法によるDNA検出とDNAエレクトロニクスへの展望 (2011)
  • 著者名/発表者名: 青木寛
  • 学会等名: 第8回バイオナノエレクトロニクス学術講演会
  • 発表場所: 秦野(招待講演)
  • 年月日: 2011-01-21
• [学会発表] Label-free, reagent-free, and "signal-on" DNA detection based on supramolecular electrochemistry (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Aoki, A.Kitajima, H.Tao
  • 学会等名: Pacifichem2010(受賞、国際学会、口頭発表)
  • 発表場所: Honolulu, HI, USA
  • 年月日: 2010-12-18
• [学会発表] Label-free, reagent-free, and "signal-on" DNA detection based on supramolecular electrochemistry (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Aoki, A.Kitajima, H.Tao
  • 学会等名: Pacifichem 2010(2010環太平洋国際化学会議)
  • 発表場所: Honolulu, USA(受賞)
  • 年月日: 2010-12-18
• [学会発表] Label-free and reagent-free DNA detection based on supramolecular electrochemistry (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Aoki, A.Kitajima, H.Tao
  • 学会等名: Nanojasp2010(招待講演、国際学会、口頭発表)
  • 発表場所: Barcelona, Spain
  • 年月日: 2010-11-30
• [学会発表] Label-free and reagent-free DNA detection based on supramolecular electrochemistry (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Aoki, A.Kitajima, H.Tao
  • 学会等名: Nanojasp 2010
  • 発表場所: Barcelona(招待講演)
  • 年月日: 2010-11-30
• [学会発表] 高速スクリーニング用二次元ピッチ可変型アレイスポッタ (2010)
  • 著者名/発表者名: 青木寛、鳥村政基
  • 学会等名: 第8回環境エネルギー分野交流会(E&Eフォーラム)(招待講演、国内学会、口頭発表)
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2010-10-04
• [学会発表] 高速スクリーニング用二次元ピッチ可変型アレイスポッタ (2010)
  • 著者名/発表者名: 青木寛、鳥村政基
  • 学会等名: 第8回環境エネルギー分野交流会(E&Eフォーラム)
  • 発表場所: つくば(招待講演)
  • 年月日: 2010-10-04
• [学会発表] Label-free and reagent-free DNA detection based on supramolecular electrochemistry (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Aoki, A.Kitajima, H.Tao
  • 学会等名: The 61st Annual Meeting of the International Society of Electrochemistry(国際学会、口頭発表)
  • 発表場所: Nice, France
  • 年月日: 2010-09-27
• [学会発表] Label-free and reagent-free DNA detection based on supramolecular electrochemistry (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Aoki, A.Kitajima, H.Tao
  • 学会等名: 61^<st> Annual Meeting of the International Society of Electrochemistry (ISE)
  • 発表場所: Nice, France
  • 年月日: 2010-09-27
• [学会発表] フェロセンおよびシクロデキストリン末端修飾プローブによる非標識DNAの超分子電気化学検出 (2010)
  • 著者名/発表者名: 青木寛、北島明子、鳥村政基、田尾博明
  • 学会等名: 日本分析化学会第59年会(国内学会、口頭発表)
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2010-09-15
• [学会発表] フェロセンおよびシクロデキストリン末端修飾プローブによる非標識DNAの超分子電気化学検出 (2010)
  • 著者名/発表者名: 青木寛、北島明子、鳥村政基、田尾博明
  • 学会等名: 日本分析化学会第59年会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2010-09-15
• [学会発表] 固液界面での分子ダイナミクスに基づく電気化学的な自己報告型遺伝子検出デバイス (2010)
  • 著者名/発表者名: 青木寛
  • 学会等名: 科研費・新学術領域 第五回領域会議、国立循環器病研究センター(国内学会、口頭発表)
  • 発表場所: 吹田
  • 年月日: 2010-07-02
• [学会発表] Label-Free and Reagent-Free DNA Detection Based on Supramolecular Electrochemistry (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Aoki, A.Kitajima, H.Tao
  • 学会等名: Biosensors 2010(国際学会、ポスター発表)
  • 発表場所: Glasgow, UK
  • 年月日: 2010-05-26
• [学会発表] Label-free and reagent-free DNA detection based on supramolecular electrochemistry (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Aoki, A.Kitajima, H.Tao
  • 学会等名: Biosensors 2010
  • 発表場所: Glasgow, UK
  • 年月日: 2010-05-26
• [学会発表] ハイブリッド形成により構造変化するフェロセン標識プローブによる遺伝子検出とシグナル増幅 (2009)
  • 著者名/発表者名: 青木寛、北島明子、田尾博明
  • 学会等名: 第19回日本MRS学術シンポジウム(国内学会、口頭発表)
  • 発表場所: 波止場会館、横浜
  • 年月日: 2009-12-07
• [学会発表] ハイブリッド形成により構造変化するフェロセン標識プローブによる遺伝子検出とシグナル増幅 (2009)
  • 著者名/発表者名: 青木寛、北島明子、田尾博明
  • 学会等名: 第19回日本MRS学術シンポジウム
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2009-12-07
• [学会発表] signal Enhancement for Gene Detection Using Ferrocene Terminated Probes Based on Hybridization-Amenable Conformation Flexibility (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Aoki, H.Tao
  • 学会等名: Bio-Sensing Technology Conference 2009(国際学会、ポスター発表)
  • 発表場所: Bristol, UK
  • 年月日: 2009-11-11
• [学会発表] Signal Enhancement for Gene Detection Using Ferrocene-Terminated Probes Based on Hybridization-Amenable Conformation Flexibility (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Aoki, H.Tao
  • 学会等名: Bio-Sensing Technology Conference 2009
  • 発表場所: ブリストル(イギリス)
  • 年月日: 2009-11-10
• [学会発表] 電気化学的遺伝子検出法の開発と迅速遺伝子診断技術の開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 青木寛
  • 学会等名: 日本分析化学会第58年会
  • 発表場所: 北海道大学、北海道(国内発表、口頭発表(招待講演))
  • 年月日: 2009-09-24
• [学会発表] 電気化学的遺伝子検出法の開発と迅速遺伝子診断技術の開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 青木寛
  • 学会等名: 日本分析化学会第58年会
  • 発表場所: 北海道
  • 年月日: 2009-09-24
• [学会発表] 電気化学的遺伝子検出法の開発と迅速診断技術への展開、2009年電気化学秋季大会 (2009)
  • 著者名/発表者名: 青木寛、北島明子、田尾博明
  • 学会等名: 東京農工大学小金井キャンパス(国内学会、口頭発表(招待講演))
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-09-10
• [学会発表] 電気化学的遺伝子検出法の開発と迅速診断技術への展開 (2009)
  • 著者名/発表者名: 青木寛、北島明子、田尾博明
  • 学会等名: 2009年電気化学秋季大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-09-10
• [学会発表] 超分子電気化学に基づく遺伝子検出法 (2009)
  • 著者名/発表者名: 青木寛、北島明子、田尾博明
  • 学会等名: 東京コンファレンス2009(国内学会、ポスター発表)
  • 発表場所: 幕張メッセ、東京
  • 年月日: 2009-09-04
• [学会発表] 超分子電気化学に基づく遺伝子検出法 (2009)
  • 著者名/発表者名: 青木寛、北島明子、田尾博明
  • 学会等名: 東京コンファレンス2009
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-09-04
• [備考] 受賞(計4件)
• [備考] 優秀ポスター賞、青木寛、北島明子、鳥村政基:簡便・迅速な遺伝子検出法の開発とデバイス化、産総研・産技連LS-BT合同研究発表会、2010年.
• [備考] ハイライト講演、H.Aoki, A.Kitajima, H.Tao, Label-free, reagent-free, and "signal-on" DNA detection based on supramolecular electrochemistry, Pacifichem2010、2010年.
• [備考] 奨励賞、青木寛、電気化学的遺伝子検出法の開発と迅速遺伝子診断技術の開発、日本分析化学会、2009年.
• [備考] 優秀ポスター賞、青木寛、北島明子、田尾博明、超分子電気化学に基づく遺伝子検出法、東京コンファレンス2009年.
• [産業財産権] 可変ピッチアレイスポッタ (2011)
  • 発明者名: 青木寛、鳥村政基、田尾博明、池田隆至
  • 権利者名: 産業技術総合研究所
  • 取得年月日: 2011-02-25
• [産業財産権] 可変ピッチアレイスポッタ (2011)
  • 発明者名: 青木寛、鳥村政基、田尾博明、池田隆至
  • 権利者名: 産業技術総合研究所
  • 取得年月日: 2011-02-25
• [産業財産権] 分注装置 (2010)
  • 発明者名: 青木寛、鳥村政基、田尾博明
  • 権利者名: 産業技術総合研究所
  • 産業財産権番号: 2010-292724
  • 出願年月日: 2010-12-28
• [産業財産権] 可変ピッチアレイスポッタ (2010)
  • 発明者名: 青木寛、鳥村政基、田尾博明、池田隆至
  • 権利者名: 産業技術総合研究所
  • 産業財産権番号: 2010-267350
  • 出願年月日: 2010-11-30
• [産業財産権] Electrochemical molecular recognition probes (2010)
  • 発明者名: H.Aoki, A.Kitajima, H.Tao
  • 権利者名: 産業技術総合研究所
  • 出願年月日: 2010-08-31
• [産業財産権] 電気化学分子認識プローブ及びそれを用いた分子認識センサ並びにそれらを用いた電気化学的検出方法 (2010)
  • 発明者名: 青木寛、北島明子、田尾博明
  • 権利者名: 産業技術総合研究所
  • 産業財産権番号: 2010-193207
  • 出願年月日: 2010-08-31
• [産業財産権] Electrochemical molecular recognition probes (2010)
  • 発明者名: 青木寛、北島明子、田尾博明
  • 権利者名: 産業技術総合研究所
  • 出願年月日: 2010-08-31
  • 外国
• [産業財産権] 電気化学分子認識プローブ (2009)
  • 発明者名: 青木寛、北島明子、田尾博明
  • 権利者名: 産業技術総合研究所
  • 産業財産権番号: 2009-242921
  • 出願年月日: 2009-10-22
• [産業財産権] 電気化学分子認識プローブ (2009)
  • 発明者名: 青木寛、北島明子、田尾博明
  • 権利者名: 産業技術総合研究所
  • 産業財産権番号: 2009-208400
  • 出願年月日: 2009-09-09