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電界撹拌技術による感染症検査へ適応可能な迅速酵素結合免疫吸着システムの構築

研究課題

研究課題/領域番号 21K03845
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分18040:機械要素およびトライボロジー関連
研究機関秋田県産業技術センター

研究代表者

中村 竜太  秋田県産業技術センター, 先進プロセス開発部, 主任研究員 (00634213)

研究分担者 赤上 陽一  秋田県産業技術センター, 企画事業部, 専門員 (00373217)
大久保 義真  秋田県産業技術センター, 先進プロセス開発部, 研究員 (30826532)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード撹拌 / 電界 / 電界撹拌 / 抗原抗体反応 / ELISA / 酵素基質反応 / 光質センサ / 電界撹拌技術 / 酵素結合免疫吸着測定法 / 抗体検査 / 酵素反応
研究開始時の研究の概要

COVID-19 (新型コロナウイルス感染症) における抗体検査は、国内の感染状況の推計や、感染予防の施策を実行する上で重要な検査方法であり、その一つであるELISA(酵素結合免疫吸着測定)法は抗体価を定量的に分析可能であり、検出感度が高く、多検体の処理が可能である。しかし、一般的に長時間を要し、迅速な検査には対応できない。本研究では、抗原や抗体等のタンパク質とELISA基板表面との吸着・定着・固相化メカニズムを解明、さらに「電界撹拌技術」をELISA工程に導入し、迅速かつ高感度なELISA技術を開発、COVID-19以外にも様々な感染症の抗体検査へ適応可能なシステムを構築をすることを目指す。

研究成果の概要

本研究において、はじめに電界撹拌可能なELISA法用の基板を選定した。吸光度のばらつきの少ないガラスプレートを用いることで、電界撹拌を可能とし、抗原抗体反応と発色工程に電界撹拌を導入することにより、抗原抗体反応、酵素基質反応の迅速化することが確認できた。さらに現状の吸光度測定に替わる光質センサを用いた彩度測定によって、微量な液量でも評価可能であることが確認でき、静置法と比較して、彩度が向上し、かつばらつきが小さいことも確認できた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究にて、電界撹拌が可能な最適な基板を選定し、E L I S A法へ電界撹拌技術を導入可能とした。これにより、従来長時間を要する定量検査であるE L I S A法の迅速化と使用検体量の削減可能性を提案できた。研究開始時には猛威を奮っていたCIVID-19をはじめ、インフルエンザ、風疹等様々な感染症抗体検査へ応用可能な日本発の技術で学術的かつ社会的貢献を実現可能だと考える。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うちオープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] 地域の産業・学術を担う研究組織の紹介2023

    • 著者名/発表者名
      中村竜太、大久保義真、久住孝幸
    • 雑誌名

      Colloid & Interface Communications

      巻: 48 号: 1 ページ: 2-19

    • DOI

      10.57534/cicommun.48.1_2

    • ISSN
      2758-5379
    • 年月日
      2023-03-10
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] 電界撹拌技術による感染症検査へ適応可能な迅速酵素免疫測定法の開発(第2報)-発色(酵素反応)工程における電界撹拌技術の導入-2023

    • 著者名/発表者名
      中村竜太、大久保義真、久住孝幸
    • 学会等名
      2023年度精密工学会秋季大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 核酸結合反応迅速化における電界撹拌技術の基礎的検討(第一報) -DISH 法でのハイブリダイゼーション時における電界撹拌周波数依存性について-2023

    • 著者名/発表者名
      大久保義真、中村竜太、 赤上陽一、若松 由紀、今井 一博、 南谷 佳弘、久住孝幸
    • 学会等名
      2023年度精密工学会秋季大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 電界撹拌技術による感染症検査へ適応可能な迅速酵素免疫測定法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      中村 竜太、大久保 義真、久住 孝幸、赤上陽一
    • 学会等名
      2022年度精密工学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 電界撹拌技術を適用した自動迅速免疫染色法の開発(第二報) ヒト培養細胞における自動洗浄系の検討2021

    • 著者名/発表者名
      大久保 義真, 中村 竜太, 久住 孝幸, 赤上 陽一
    • 学会等名
      2021年度精密工学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [図書] 撹拌技術とスケールアップ、シミュレーションの活用2021

    • 著者名/発表者名
      中村竜太他 79名
    • 総ページ数
      532
    • 出版者
      技術情報協会
    • ISBN
      9784861048647
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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