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がんエピゲノム解析のためのDNAメチル化ゲノムワイド1分子マッピングデバイス

研究課題

研究課題/領域番号 24241050
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 マイクロ・ナノデバイス
研究機関名古屋大学

研究代表者

馬場 嘉信  名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30183916)

連携研究者 近藤 豊  名古屋市立大学, 大学院医学研究科, 教授 (00419897)
加地 範匡  名古屋大学, 大学院工学研究科, 准教授 (90402479)
岡本 行広  大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 講師 (50503918)
朴 漣洙  SKIグローバルテクノロジー, 責任研究員 (50543534)
小野島 大介  名古屋大学, 先端ナノバイオデバイス研究センター, 特任講師 (40510219)
湯川 博  名古屋大学, 先端ナノバイオデバイス研究センター, 特任講師 (30634646)
安井 隆雄  名古屋大学, 大学院工学研究科, 助教 (00630584)
ラホング サーコン  名古屋大学, 大学院工学研究科, 研究員 (20774277)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
47,710千円 (直接経費: 36,700千円、間接経費: 11,010千円)
2015年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
2014年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円)
2013年度: 9,620千円 (直接経費: 7,400千円、間接経費: 2,220千円)
2012年度: 22,100千円 (直接経費: 17,000千円、間接経費: 5,100千円)
キーワードナノバイオデバイス / DNAメチル化 / ナノ空間 / がん / エピジェネティクス / ナノデバイス / ナノピラー / ナノスリット / ナノバイオ / DNA / メチル化
研究成果の概要

がんなどの生活習慣病リスクの高い高齢者において、疾患発症において先天的なゲノム変化に加えて、後天的なゲノム変化であるエピゲノミクスの重要性が極めて高いことが近年明らかとなった。本研究では、代表的ながんエピゲノム変化であるDNAメチル化について、ナノ空間の特性を生かすことで、1分子レベルでゲノム全体のエピゲノム解析を実現できるデバイスを開発した。単一DNAについて、ゲノムワイドに1分子メチル化マッピングを行い、現行技術より数十倍の高速化と正確さを兼ね備え、現行では困難ながんの発症機構解明やがん診断応用を実現できるシステムの構築を行った。

報告書

(5件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (38件)

すべて 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (16件) (うち査読あり 16件、 謝辞記載あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 4件、 招待講演 10件) 図書 (5件) 産業財産権 (3件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Arrangement of a Nanostructure Array To Control Equilibrium and Nonequilibrium Transports of Macromolecules2015

    • 著者名/発表者名
      Yasui, T. Kaji, N. Ogawa, R. Hashioka, S. Tokeshi, M. Horiike, Y. Baba, Y.
    • 雑誌名

      Nano Letters

      巻: XXX 号: 5 ページ: 3445-3451

    • DOI

      10.1021/acs.nanolett.5b00783

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Three-dimensional Nanowire Structures for Ultra-Fast Separation of DNA, Protein and RNA Molecules2015

    • 著者名/発表者名
      Rahong, S., T. Yasui, T. Yanagida, K. Nagashima, M. Kanai, G. Meng, Y. He, F.W. Zhuge, N. Kaji, T. Kawai, and Y. Baba
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 5 号: 1 ページ: 10584-10592

    • DOI

      10.1038/srep10584

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Conformation and dynamic behavior of single DNA molecules in nanofluidic channels for detection of dna methylation2015

    • 著者名/発表者名
      Sun, X., T. Yasui, S. Rahong, T. Yanagida, N. Kaji, M. Kanai, K. Nagashima, T. Kawai, and Y. Baba
    • 雑誌名

      Micro Total Analysis Systems 2015

      巻: 1 ページ: 1115-1117

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] High-throughput methylation mapping by detecting fluorescently stained methylation sites at a single molecule level2015

    • 著者名/発表者名
      Hattori, A., T. Yasui, N. Kaji, and Y. Baba
    • 雑誌名

      Micro Total Analysis Systems 2015

      巻: 1 ページ: 861-863

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Nanopillar, Nanowall, and Nanowire Devices for Fast Separation of Biomolecules2014

    • 著者名/発表者名
      T. Yasui, S. Rahong, N. Kaji, and Y. Baba
    • 雑誌名

      Israel Journal of Chemistry

      巻: 54 ページ: 1556-1563

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Microfluidic transfer of liquid interface for parallel stretching and stamping of terminal-unmodified single DNA molecules in zigzag-shaped microgrooves2014

    • 著者名/発表者名
      H. Yasaki, D. Onoshima, T. Yasui, H. Yukawa, N. Kaji, and Y. Baba
    • 雑誌名

      Lab Chip

      巻: 15 号: 1 ページ: 135-140

    • DOI

      10.1039/c4lc00990h

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] MICROFLUIDIC STRETCHING OF DNA WITH FLUORESCENT GOLD NANOPARTICLE FOR OPTICAL/ELECTRON MICROSCOPIC IMAGING OF A SINGLE DNA METHYLATION2014

    • 著者名/発表者名
      D. Takeshita, D. Onoshima, Y. Hiroshi, T. Yashui, N. Kaji, and Y. Baba
    • 雑誌名

      MicroTAS 2014

      巻: 1 ページ: 2348-2350

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microfluidic biosensor for the detection of DNA by fluorescence enhancement and the following streptavidin detection by fluorescence quenching2014

    • 著者名/発表者名
      J. Wang, M. Aki, D. Onoshima, K. Arinag, N. Kaji, M. Tokeshi, S. Fujita, N. Yokoyama, Y. Baba
    • 雑誌名

      Biosensors and Bioelectronics

      巻: 51 ページ: 280-285

    • DOI

      10.1016/j.bios.2013.07.058

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Plasmonic staining of DNA molecules with photo-induced Ag nanoparticles monitored using dark-field microscopy2013

    • 著者名/発表者名
      山本 裕子、平野 研、石堂 智美、村瀬 至生、馬場 嘉信、伊藤 民武
    • 雑誌名

      PHYSICAL CHEMISTRY CHEMICAL PHYSICS

      巻: 15 号: 25 ページ: 10316-10320

    • DOI

      10.1039/c3cp51494c

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Plasmonic Imaging of Brownian Motion of Single DNA Molecules Spontaneously Binding to Ag Nanoparticles2013

    • 著者名/発表者名
      平野 研、石堂 智美、山本 裕子、村瀬 至生、市川 正敏、吉川 研一、馬場 嘉信、伊藤 民武
    • 雑誌名

      NANO LETTERS

      巻: 13 号: 5 ページ: 1877-1882

    • DOI

      10.1021/nl304247n

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simultaneous immunoassay analysis of plasma IL-6 and TNF-α on a microchip2013

    • 著者名/発表者名
      Abe K, Hashimoto Y, Yatsushiro S, Yamamura S, Bando M, Hiroshima Y, Kido J, Tanaka M, Shinohara Y, Ooie T, Baba Y, Kataoka M
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 8 号: 1 ページ: e53620-e53620

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0053620

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Aqueous Phase Synthesized CdSe Magic-Sized Clusters: Solution Composition Dependence of Adsorption Layer Structure2012

    • 著者名/発表者名
      Yeon-Su Park, et al.
    • 雑誌名

      J. Nanosci. Nanotech

      巻: 12 号: 1 ページ: 539-546

    • DOI

      10.1166/jnn.2012.5354

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Monitoring transplanted adipose tissue-derived stem cells combined with heparin in the liver by fluorescence imaging using quantum dots2012

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Yukawa, et al.
    • 雑誌名

      Biomaterials

      巻: 33 号: 7 ページ: 2177-2186

    • DOI

      10.1016/j.biomaterials.2011.12.009

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification of Single Molecular DNA Methylation Points By Microfluidic Dna Molecule Stretching and Quantum Dot Detection2012

    • 著者名/発表者名
      Yukihiro Okamoto, et al.
    • 雑誌名

      Micro Total Analysis Systems 2012

      巻: - ページ: 1939-1941

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A deep microfluidic absorbance detection cell replicated from a thickly stacked SU-8 dry film resist mold2012

    • 著者名/発表者名
      D. Onoshima, et al.
    • 雑誌名

      Analytical Methods

      巻: 4 号: 12 ページ: 4368-4372

    • DOI

      10.1039/c2ay26099a

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Differentiation of mouse pancreatic stem cells into insulin-producing cells by recombinant sendai virus-mediated gene transfer technology2012

    • 著者名/発表者名
      H. Yukawa, et al.
    • 雑誌名

      Cell Medicine

      巻: 3 号: 1-3 ページ: 51-61

    • DOI

      10.3727/215517912x639487

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Nanobiodevies for Future Medicine2015

    • 著者名/発表者名
      Baba, Y.
    • 学会等名
      Pacifichem 2015
    • 発表場所
      Hawaii, USA
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] NanoBiodevices for Cancer Diagnosis, Cancer Therapy, and iPS Cell Based Regenerative Medicine2015

    • 著者名/発表者名
      Baba, Y.
    • 学会等名
      Symspoium on Recent trends in Nanofluidics and Nanofabrications
    • 発表場所
      Okinawa
    • 年月日
      2015-10-31
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] HIGH-THROUGHPUT METHYLATION MAPPING BY DETECTING FLUORESCENTLY STAINED METHYLATION SITES AT A SINGLE MOLECULE LEVEL2015

    • 著者名/発表者名
      Hattori, A., T. Yasui, N. Kaji, and Y. Baba
    • 学会等名
      The 19th International conference on miniaturized system for chemistry and life science (μTAS2015)
    • 発表場所
      Hwabaek International Convention Center, Gyeongju, KOREA
    • 年月日
      2015-10-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Nanobiodevices for Medical Innovation2015

    • 著者名/発表者名
      Baba, Y
    • 学会等名
      GRDC (Global R&D Center) Symposium
    • 発表場所
      Seoul,Korea
    • 年月日
      2015-10-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Nano- and Quantum-Biodevices For Cancer Diagnosis, Cancer Therapy, and iPS Cell Based Regenerative Medicine2014

    • 著者名/発表者名
      Baba, Y
    • 学会等名
      The 4th International Conference on Microfluidic Chip and Micro/NanoScale Bioseparation Analysis
    • 発表場所
      Wuhan, China
    • 年月日
      2014-10-31
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] MICROFLUIDIC STRETCHING OF DNA WITH FLUORESCENCTGOLD NANOPPARTICLE FOR OPTICAL/ELECTRON MICROSCOPIC IMAGING OF A SINGLE DNA METHYLATION2014

    • 著者名/発表者名
      D. Takeshita, D. Onoshima, Y. Hiroshi, T. Yasui, N. Kaji, and Y. Baba
    • 学会等名
      The 18th International COnference on Miniaturaized Systems for Chemistry and Life science
    • 発表場所
      San Antonio, USA
    • 年月日
      2014-10-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Nano- and Quantum-Biodevices For Cancer Diagnosis, Cancer Therapy, and iPS Cell Based Regenerative Medicine2014

    • 著者名/発表者名
      Baba, Y
    • 学会等名
      Analytica
    • 発表場所
      Munich, Germany
    • 年月日
      2014-04-01
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ライフ・ナノテクノロジー 次代の最先端技術・再生医療・個別化医療・イメージング2014

    • 著者名/発表者名
      馬場嘉信
    • 学会等名
      第13回国際ナノテクノロジー総合展・技術会議 Life Technology特別シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ナノ・量子バイオデバイスによる次世代がん診断・治療とiPS細胞再生医療2014

    • 著者名/発表者名
      馬場嘉信
    • 学会等名
      化学系学協会北海道支部冬季研究発表会
    • 発表場所
      札幌
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Nano- and Quantum-biodevices for Biomedical Applications2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Baba
    • 学会等名
      International Symposium on Multi-Omics and Nanobiotechnology
    • 発表場所
      Seoul, Korea
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Nanobiodevice based single molecule and single cell sensing for cancer diagnosis and in vivo imaging of stem cell therapy2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Baba
    • 学会等名
      The 3rd International Conference on Advances in Microfluidics and Nanofluidics (Plenary Lecture)
    • 発表場所
      Dalian, China
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ナノデバイスによる単一DNA分子からのメチル化部位検出

    • 著者名/発表者名
      水谷真夕, et al.
    • 学会等名
      日本化学会第93春季大会
    • 発表場所
      立命館大学(滋賀県)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 一分子ゲノムDNAのメチル化部位検出

    • 著者名/発表者名
      水谷真夕, et al.
    • 学会等名
      第2回CSJ化学フェスタ
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Nanobiodevice based single molecule and cell analysis for cancer diagnosis and stem cell therapy

    • 著者名/発表者名
      Y. Baba
    • 学会等名
      3rd International (West Lake) Forum on Microfluidic Analysis (Plenary Lecture)
    • 発表場所
      Hangzhou, China
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] ナノワイヤ3次元構造によるDNA解析技術の開発. バイオチップの基礎と応用―原理から最新の研究・開発動向まで―2015

    • 著者名/発表者名
      加地範匡, 安井隆雄, 湯川博, and 馬場嘉信
    • 総ページ数
      8
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [図書] ナノ流路を用いた単一分子解析技術2014

    • 著者名/発表者名
      加地範匡、安井隆雄、馬場嘉信
    • 出版者
      社団法人日本分析化学会
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [図書] Nanobiodevices for biomolecule analysis and imaging2013

    • 著者名/発表者名
      T. Yasui, N. Kaji, Y. Baba
    • 総ページ数
      14
    • 出版者
      Annual Review of Analytical Chemistry
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] 現代化学2013

    • 著者名/発表者名
      馬場嘉信
    • 出版者
      早期がん診断の研究最前線 がんの兆候をとらえる
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [図書] CSJカレントレビュー10 ここまで進んだバイオセンシング・イメージング ~1分子から細胞、脳まで~2012

    • 著者名/発表者名
      杉本直己, et al.
    • 出版者
      化学同人
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [産業財産権] 観察装置2015

    • 発明者名
      安井隆雄, 加地範匡, 馬場嘉信, 稲月友一
    • 権利者名
      DNP
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2015-193695
    • 出願年月日
      2015-09-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [産業財産権] 生体分子の分離・抽出用デバイス及びその製造方法、並びに生体分子の分離・抽出方法2014

    • 発明者名
      安井隆雄、柳田剛、加地範匡、川合知二、馬場嘉信
    • 権利者名
      名古屋大学、大阪大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2014-06-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 外国
  • [産業財産権] テルル化合物ナノ粒子及びその製法2014

    • 発明者名
      鳥本 司、馬場 嘉信、亀山 達矢、石神 裕二郎
    • 権利者名
      名古屋大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2014-068504
    • 出願年月日
      2014-03-28
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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