独自のマイクロチップによる疾患マーカータンパク質・核酸の同時かつ簡便な検出

• 研究課題/領域番号: 25350581
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 医用システム
• 研究機関: 国立研究開発法人理化学研究所
• 研究代表者: 細川 和生 国立研究開発法人理化学研究所, 前田バイオ工学研究室, 専任研究員 (00373366)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2013年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 検査・診断システム / マイクロチップ

研究成果の概要

本研究では，独自のマイクロチップと蛍光増幅法を活用して，血中の疾患マーカーとなるタンパク質およびマイクロRNAを同時かつ簡便に検出する技術の開発を目的としていた．まず抗体を固定化する基板材料を検討することにより，前立腺がんマーカータンパク質の高感度な検出を実現した．また，3種類のマイクロRNAを同時に検出できるマイクロチップの試作に成功した．さらに，ヒト白血球由来のトータルRNAから4種類のマイクロRNAを本マイクロチップにより測定したところ，それらの測定値は従来の定量PCRによる測定値とよく一致し，本マイクロチップが実試料に適用可能であることが分かった．

研究成果

• [雑誌論文] Cryopreservation of adhered mammalian cells on a microfluidic device: toward ready-to-use cell-based experimental platforms (2016)
  • 著者名/発表者名: Eitaro Kondo, Ken-Ichi Wada, Kazuo Hosokawa, Mizuo Maeda
  • 雑誌名: Biotechnology and Bioengineering 巻: 113 号: 1 ページ: 237-240
  • DOI: 10.1002/bit.25704
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Effects of ROCK inhibitor Y-27632 on cell fusion through a microslit (2015)
  • 著者名/発表者名: Ken-Ichi Wada, Kazuo Hosokawa, Yoshihiro Ito, Mizuo Maeda
  • 雑誌名: Biotechnology and Bioengineering 巻: 112 号: 11 ページ: 2334-2342
  • DOI: 10.1002/bit.25641
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simple and robust antibody microarray based immunoassay platform for sensitive and selective detection of PSA and hK2 toward improving diagnosis accuracy of prostate cancer (2015)
  • 著者名/発表者名: Sangwook Lee, Kazuo Hosokawa, Soyoun Kim, Thomas Laurell, Mizuo Maeda
  • 雑誌名: Sensing and BioSensing Research 巻: 3 ページ: 105-111
  • DOI: 10.1016/j.sbsr.2015.01.003
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 自律駆動マイクロ流体チップと層流樹状増幅法によるタンパク質と核酸の検出 (2015)
  • 著者名/発表者名: 石原量，長谷川和貴，細川和生，前田瑞夫
  • 雑誌名: 分析化学 巻: 64 ページ: 319-328
  • NAID: 130005075460
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Microfluidic perfusion cell culture system confined in 35 mm culture dish for standard biological laboratories (2014)
  • 著者名/発表者名: Eitaro Kondo, Ken-Ichi Wada, Kazuo Hosokawa, Mizuo Maeda
  • 雑誌名: Journal of Bioscience and Bioengineering 巻: 118 号: 3 ページ: 356-358
  • DOI: 10.1016/j.jbiosc.2014.02.021
  • NAID: 110009857371
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Cell fusion through a microslit between adhered cells and observation of their nuclear behavior (2014)
  • 著者名/発表者名: Ken-Ichi Wada, Kazuo Hosokawa, Eitaro Kondo, Yoshihiro Ito, Mizuo Maeda
  • 雑誌名: Biotechnology and Bioengineering 巻: 111 号: 7 ページ: 1464-1468
  • DOI: 10.1002/bit.25190
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Rapid Sub-attomole MicroRNA Detection on a Portable Microfluidic Chip (2014)
  • 著者名/発表者名: Hideyuki Arata, Kazuo Hosokawa, Mizuo Maeda
  • 雑誌名: Analytical Sciences 巻: 30 号: 1 ページ: 129-135
  • DOI: 10.2116/analsci.30.129
  • NAID: 130004442233
  • ISSN: 0910-6340, 1348-2246
  • 査読あり
• [学会発表] マイクロチップによる高効率な生きた単一細胞間における直接的な細胞質移植 (2015)
  • 著者名/発表者名: 和田健一，細川和生，伊藤嘉浩，前田瑞夫
  • 学会等名: 第38回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] 自律駆動マイクロ流体チップを用いたtotal RNA 中のマイクロRNA の検出 (2015)
  • 著者名/発表者名: 根岸里奈，長谷川和貴，細川和生，養王田正文，前田瑞夫
  • 学会等名: 第67回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 城山観光ホテル（鹿児島県鹿児島市）
  • 年月日: 2015-10-26
• [学会発表] urface modification of PDMS microchip for microRNA detection adopting electron beam-induced graft polymerizarion (2015)
  • 著者名/発表者名: Ryo Ishihara, Yoshitaka Uchino, Kazuo Hosokawa, Mizuo Maeda, Akihiko Kikuchi
  • 学会等名: microTAS 2015
  • 発表場所: Hwabaek International Convention Center, Gyeongju, KOREA
  • 年月日: 2015-10-25
  • 国際学会
• [学会発表] Prevention of nuclear mixing of fused cells interconnected through a microslit using ROCK inhibitor Y-27632 for direct cytoplasmic transfer between live single cells (2015)
  • 著者名/発表者名: Ken-Ichi Wada, Kazuo Hosokawa, Yoshihiro Ito, Mizuo Maeda
  • 学会等名: microTAS 2015
  • 発表場所: Hwabaek International Convention Center, Gyeongju, KOREA
  • 年月日: 2015-10-25
  • 国際学会
• [学会発表] 自律駆動マイクロ流体チップを用いたヒト由来total RNA中のmiroRNA検出 (2015)
  • 著者名/発表者名: 根岸里奈，長谷川和貴，細川和生，養王田正文，前田瑞夫
  • 学会等名: 第75回分析化学討論会
  • 発表場所: 山梨大学（山梨県甲府市）
  • 年月日: 2015-05-24
• [学会発表] 自律駆動マイクロ流体チップを用いたmicroRNA検出における検出限界の塩基配列依存性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 長谷川和貴，細川和生，松本睦良，前田瑞夫
  • 学会等名: 第75回分析化学討論会
  • 発表場所: 山梨大学（山梨県甲府市）
  • 年月日: 2015-05-24
• [学会発表] A high sensitive and cross reaction free antibody centric porous silicon PSA/hK2 duplex immunoassay platform for improving diagnostic accuracy of prostate cancer (2014)
  • 著者名/発表者名: SangWook Lee, Kazuo Hosokawa, Soyoun Kim, Thomas Laurell, Mizuo Maeda
  • 学会等名: microTAS 2014
  • 発表場所: Henry B. Gonzalez Convention Center, San Antonio, USA
  • 年月日: 2014-10-29
• [学会発表] Microfluidic device is effective for keeping adhered cells intact during cryopreservation: toward ready-to-use cell assay platforms (2014)
  • 著者名/発表者名: Eitaro Kondo, Ken-Ichi Wada, Kazuo Hosokawa, Mizuo Maeda
  • 学会等名: microTAS 2014
  • 発表場所: Henry B. Gonzalez Convention Center, San Antonio, USA
  • 年月日: 2014-10-28
• [学会発表] Porous silicon based multi-ligand and multiplex immunoassay platform for improving diagnosis accuracy of prostate cancer (2014)
  • 著者名/発表者名: SangWook Lee, Ryo Ishihara, Kazuo Hosokawa, Soyoun Kim, Thomas Laurell, Mizuo Maeda
  • 学会等名: 化学とマイクロ・ナノシステム学会第30回研究会
  • 発表場所: 北海道大学（北海道札幌市）
  • 年月日: 2014-10-03
• [学会発表] Sensitive microRNA detection on power-free microfluidic chip using quantum dots (2014)
  • 著者名/発表者名: Kazuki Hasegawa, Ryo Ishihara, Mutsuyoshi Matsumoto, Kazuo Hosokawa, Mizuo Maeda
  • 学会等名: Royal Society of Chemistry Tokyo International Conference 2014
  • 発表場所: 幕張メッセ（千葉県千葉市）
  • 年月日: 2014-09-05
• [学会発表] マイクロチップを用いた簡便・迅速・高感度なマイクロRNA検出 (2014)
  • 著者名/発表者名: 細川和生
  • 学会等名: 理化学研究所 新技術説明会
  • 発表場所: JST東京本部別館（東京都千代田区）
  • 年月日: 2014-06-12
  • 招待講演
• [学会発表] Rapid and sensitive microRNA detection on power-free microfluidic chip
  • 著者名/発表者名: Ryo Ishihara, Hideyuki Arata, Kazuo Hosokawa, Mizuo Maeda
  • 学会等名: 第62回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 京都（京都府）
• [学会発表] 細胞質移植を可能にするマイクロデバイスを利用した新規細胞融合法の開発
  • 著者名/発表者名: 和田健一，細川和生，伊藤嘉浩，前田瑞夫
  • 学会等名: 第65回日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: 名古屋（愛知県）
• [学会発表] Cell fusion without nuclear mixing by using micro structured device
  • 著者名/発表者名: 和田健一，細川和生，伊藤嘉浩，前田瑞夫
  • 学会等名: 第86回日本生化学会大会
  • 発表場所: 横浜（神奈川県）
• [学会発表] 自律駆動マイクロチップを用いたマイクロRNAの高感度検出
  • 著者名/発表者名: 長谷川和貴，石原量，細川和生，前田瑞夫
  • 学会等名: 第3回CSJ化学フェスタ2013
  • 発表場所: 東京（東京都）
• [学会発表] 重力を用いた受動的なかん流によるマイクロ流体チップ上での細胞培養
  • 著者名/発表者名: 近藤栄太郎，和田健一，細川和生，前田瑞夫
  • 学会等名: 第3回CSJ化学フェスタ2013
  • 発表場所: 東京（東京都）
• [学会発表] Cytoplasmic transfer between adhered cells by cell fusion through microslit
  • 著者名/発表者名: Ken-Ichi Wada, Eitaro Kondo, Kazuo Hosokawa, Yoshihiro Ito, Mizuo Maeda
  • 学会等名: microTAS 2013
  • 発表場所: Freiburg (Germany)
• [学会発表] その場診断のための自律駆動マイクロ流体チップによるマイクロRNAの高速・高感度検出
  • 著者名/発表者名: 石原量，細川和生，前田瑞夫
  • 学会等名: 第33回キャピラリー電気泳動シンポジウム
  • 発表場所: 東京（東京都）
• [学会発表] 自律駆動マイクロ流体チップを利用したmicroRNAの高速・高感度検出
  • 著者名/発表者名: 石原量，長谷川和貴，細川和生，前田瑞夫
  • 学会等名: 第35回日本バイオマテリアル学会大会
  • 発表場所: 東京（東京都）
• [学会発表] マイクロデバイスを用いた核の混合を伴わない細胞融合
  • 著者名/発表者名: 和田健一，細川和生，伊藤嘉浩，前田瑞夫
  • 学会等名: 第35回日本バイオマテリアル学会大会
  • 発表場所: 東京（東京都）
• [学会発表] マイクロデバイスを用いた細胞融合による直接的な細胞質移植技術
  • 著者名/発表者名: 和田健一，細川和生，伊藤嘉浩，前田瑞夫
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸（兵庫県）
• [学会発表] 自律駆動マイクロ流体チップと量子ドットを用いたマイクロRNAの高感度検出
  • 著者名/発表者名: 長谷川和貴，石原量，細川和生，前田瑞夫
  • 学会等名: 化学とマイクロ・ナノシステム学会第28回研究会
  • 発表場所: 姫路（兵庫県）
• [学会発表] 自律駆動マイクロ流体チップによるマイクロRNAの高速同時検出
  • 著者名/発表者名: 石原量，細川和生，前田瑞夫
  • 学会等名: 化学とマイクロ・ナノシステム学会第28回研究会
  • 発表場所: 姫路（兵庫県）
• [学会発表] 外部の送液系が不要で35 mm培養皿に収まるマイクロ流体細胞培養システム
  • 著者名/発表者名: 近藤栄太郎，和田健一，細川和生，前田瑞夫
  • 学会等名: 化学とマイクロ・ナノシステム学会第28回研究会
  • 発表場所: 姫路（兵庫県）
• [学会発表] マイクロスリットによる伸展した融合細胞間における核の混合の回避
  • 著者名/発表者名: 和田健一，近藤栄太郎，細川和生，伊藤嘉浩，前田瑞夫
  • 学会等名: 化学とマイクロ・ナノシステム学会第28回研究会
  • 発表場所: 姫路（兵庫県）
• [学会発表] マイクロチップによる簡便・迅速なマイクロRNA検出
  • 著者名/発表者名: 細川和生
  • 学会等名: 日本がん分子標的治療学会第9回トランスレーショナルリサーチワークショップ
  • 発表場所: 東京（東京都）
  • 招待講演
• [学会発表] Multiplex miRNA detection on power-free microchip for point-of-care diagnosis
  • 著者名/発表者名: Ryo Ishihara, Kazuo Hosokawa, Mizuo Maeda
  • 学会等名: International Symposium on Smart Biomaterial
  • 発表場所: つくば（茨城県）