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誘電泳動インピーダンス計測法を用いたDNA診断装置の開発

研究課題

研究課題/領域番号 26289125
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 計測工学
研究機関九州大学

研究代表者

末廣 純也  九州大学, システム情報科学研究科(研究院, 教授 (70206382)

連携研究者 中野 道彦  九州大学, 大学院システム情報科学研究院, 准教授 (00447856)
研究協力者 丁 震昊  九州大学, 大学院システム情報科学府
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
15,860千円 (直接経費: 12,200千円、間接経費: 3,660千円)
2016年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2015年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2014年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
キーワード誘電泳動 / DNA / 細菌検査 / 食品検査 / Bio MEMS / 電気インピーダンス / インピーダンス / PCR / 計測機器 / 遺伝子検査 / 細菌検出 / DNA診断 / マイクロビーズ
研究成果の概要

①DNA修飾していないマイクロビーズでは、電極間コンダクタンスは時間と共に低下するのに対し、DNA修飾したマイクロビーズでは増加することがわかった。これは、正の誘電泳動によってマイクロビーズが電極間に捕集されたためである。
②大腸菌とイースト菌との混合懸濁液から抽出した大腸菌DNAをPCR増幅し、マイクロビーズ表面に結合させ、DEPIMで検出した結果、大腸菌を、24000 CFU/mlの検出感度で選択的に検出できることがわかった。豚肉と牛肉を混合した食肉サンプルから抽出した豚肉DNAを同様に検出した結果より、ターゲットとした豚DNAを提案手法によって選択的に検出できることがわかった。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (39件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件、 謝辞記載あり 8件) 学会発表 (29件) (うち国際学会 5件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] 微粒子誘電泳動を用いたDNA検出法による豚DNAの選択的検出2017

    • 著者名/発表者名
      山崎 達郎、丁 震昊、中野 道彦、末廣 純也
    • 雑誌名

      静電気学会誌

      巻: 41

    • NAID

      40021341130

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Bacterial detection based on polymerase chain reaction and microbead dielectrophoresis characteristics2016

    • 著者名/発表者名
      Z. Ding, H. Kasahara, M. Nakano, J. Suehiro
    • 雑誌名

      IET Nanobiotechnol

      巻: 印刷中 号: 5 ページ: 562-567

    • DOI

      10.1049/iet-nbt.2016.0186

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] DNA結合に伴う誘電体微粒子の誘電泳動特性変化の測定2016

    • 著者名/発表者名
      中野 道彦, 笠原 弘道, 丁 震昊, 末廣 純也
    • 雑誌名

      静電気学会誌

      巻: 40 ページ: 20-25

    • 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] Effect of DNA length on dielectrophoretic characteristics of DNA-labeled microbeads2015

    • 著者名/発表者名
      H. Kasahara, Z. Ding, M. Nakano, J. Suehiro
    • 雑誌名

      Proceedings of the IEEE International Conference on Industrial Technology

      巻: 2015-June ページ: 3341-3346

    • DOI

      10.1109/icit.2015.7125593

    • 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] Concentration of bacteria in high conductive medium using negative dielectrophoresis2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Inoue, R. Obara, M. Nakano, J. Suehiro
    • 雑誌名

      Proceedings of the IEEE International Conference on Industrial Technology

      巻: 2015-June ページ: 3336-3340

    • DOI

      10.1109/icit.2015.7125592

    • 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] Rapid size determination of PCR amplified DNA by beads-based dielectrophoretic impedance spectroscopy2015

    • 著者名/発表者名
      M. Nakano, Z. Ding, H. Kasahara, J. Suehiro
    • 雑誌名

      Proceedings of Transducers 2015

      巻: なし ページ: 1-4

    • DOI

      10.1109/transducers.2015.7181228

    • 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] Sensitive and quantitative DNA detection by beads-based dielectrophoretic impedance measurement2015

    • 著者名/発表者名
      M. Nakano, H. Kasahara, Z. Ding, J. Suehiro
    • 雑誌名

      Proceedings of IEEE Sensors 2015

      巻: なし ページ: 1-4

    • DOI

      10.1109/icsens.2015.7370216

    • 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] Rapid microbead-based DNA detection using dielectrophoresis and impedance measurement2014

    • 著者名/発表者名
      Michihiko Nakano, Zhenhao Ding, Hiromichi Kasahara, and Junya Suehiro
    • 雑誌名

      Europhysics Letters

      巻: 108 号: 2 ページ: 28003-28003

    • DOI

      10.1209/0295-5075/108/28003

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 耐熱性アビジン修飾微粒子を用いた誘電泳動によるDNA検出2017

    • 著者名/発表者名
      山崎 達郎、丁 震昊、堀田 博一、中野 道彦、末廣 純也
    • 学会等名
      電気学会全国大会
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 微粒子誘電泳動を用いた混合肉試料からの豚DNAの選択的検出2016

    • 著者名/発表者名
      山崎 達郎、丁 震昊、中野 道彦、末廣 純也
    • 学会等名
      電気・情報関係学会九州支部第69回連合大会
    • 発表場所
      宮崎大学
    • 年月日
      2016-09-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Advances in DNA detection method based on microbeads dielectrophoresis2016

    • 著者名/発表者名
      M. Nakano, T. Yamasaki, Z. Ding, J. Suehiro
    • 学会等名
      Dielectrophoresis 2016
    • 発表場所
      MIT, USA
    • 年月日
      2016-07-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 微粒子誘電泳動を用いたDNA検出法による豚由来DNAの選択的検出2016

    • 著者名/発表者名
      山崎 達郎、丁 震昊、中野 道彦、末廣 純也
    • 学会等名
      電気学会センサ・マイクロマシン部門総合研究会
    • 発表場所
      金沢市文化ホール
    • 年月日
      2016-06-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Quantitative bacterial detection using rapid DNA detection method based on microbeads dielectrophoresis2016

    • 著者名/発表者名
      Z.H. Ding, H. Kasahara, M. Nakano, J. Suehiro
    • 学会等名
      Biosensors 2016
    • 発表場所
      Gothenburg, Sweden
    • 年月日
      2016-05-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of DNA length on dielectrophoresis of DNA-labeled microbeads: Crossover frequency and zeta potential2016

    • 著者名/発表者名
      M. Nakano, H. Kasahara, Z. Ding, J. Suehiro
    • 学会等名
      Biosensors 2016
    • 発表場所
      Gothenburg, Sweden
    • 年月日
      2016-05-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] , Sensitive and Quantitative DNA Detection by Beads-based Dielectrophoretic Impedance Measurement2015

    • 著者名/発表者名
      Michihiko Nakano, Hiromichi Kasahara, Zhenhao Ding, Junya Suehiro
    • 学会等名
      IEEE SENSORS 2015
    • 発表場所
      Busan, Korea
    • 年月日
      2015-11-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] リアルタイムPCRとの比較による微粒子誘電泳動を用いたDNA検出法の定量性評価2015

    • 著者名/発表者名
      中野 道彦, 丁 震昊, 笠原弘道, 末廣 純也
    • 学会等名
      平成27年度(第68回)電気・情報関係学会 九州支部連合大会
    • 発表場所
      福岡大学
    • 年月日
      2015-09-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] PCRと微粒子誘電泳動を用いたDNA検出法による細菌検出2015

    • 著者名/発表者名
      丁 震昊, 笠原弘道, 中野 道彦, 末廣 純也
    • 学会等名
      平成27年度(第68回)電気・情報関係学会 九州支部連合大会
    • 発表場所
      福岡大学
    • 年月日
      2015-09-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 負の誘電泳動現象を利用した高感度DNA検出用デバイスの提案2015

    • 著者名/発表者名
      井上祐樹, 中野 道彦, 末廣 純也
    • 学会等名
      平成27年度(第68回)電気・情報関係学会 九州支部連合大会
    • 発表場所
      福岡大学
    • 年月日
      2015-09-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 微粒子誘電泳動を用いたDNA検出法のDNA結合条件の影響2015

    • 著者名/発表者名
      笠原弘道, 丁 震昊, 中野 道彦, 末廣 純也
    • 学会等名
      平成27年度(第68回)電気・情報関係学会 九州支部連合大会
    • 発表場所
      福岡大学
    • 年月日
      2015-09-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] DNA 結合に伴う誘電体微粒子の誘電泳動特性変化の測定, , 2015.09.24.2015

    • 著者名/発表者名
      中野 道彦, 笠原弘道, 丁 震昊, 末廣 純也
    • 学会等名
      第39回静電気学会全国大会
    • 発表場所
      首都大学東京
    • 年月日
      2015-09-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 負の誘電泳動力による細菌濃縮を利用した誘電泳動インピーダンス計測法の高感度化2015

    • 著者名/発表者名
      井上祐樹, 中野 道彦, 末廣 純也
    • 学会等名
      電気学会 センサ・マイクロマシン部門総合研究会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2015-07-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 微粒子の誘電泳動を利用したDNA高速検出法の検出感度調査2015

    • 著者名/発表者名
      笠原弘道, 丁震昊, 中野 道彦, 末廣 純也
    • 学会等名
      電気学会 センサ・マイクロマシン部門総合研究会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2015-07-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 誘電泳動現象を利用した迅速DNA検出法の細菌検出への応用2015

    • 著者名/発表者名
      丁震昊, 笠原弘道, 中野 道彦, 末廣 純也
    • 学会等名
      電気学会 センサ・マイクロマシン部門総合研究会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2015-07-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Rapid Size Determination of PCR Amplifed DNA by Beads-Based Dielectrphoretic Impedance Spectroscopy2015

    • 著者名/発表者名
      M. Nakano, Z. Ding, H. Kasahara, and J. Suehiro
    • 学会等名
      Transducers 2015
    • 発表場所
      Dena'ina Convention Center, USA
    • 年月日
      2015-06-21 – 2015-06-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] RAPID SIZE DETERMINATION OF PCR AMPLIFIED DNA BY BEADS-BASED DIELECTRPHORETIC IMPEDANCE SPECTROSCOPY2015

    • 著者名/発表者名
      M. Nakano, Z. Ding, H. Kasahara, and J. Suehiro
    • 学会等名
      The 18the International Conference on Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems (Transducers 2015)
    • 発表場所
      Dena'ina Convention Center, Alaska, USA
    • 年月日
      2015-06-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] DNA修飾粒子の誘電泳動特性:粒子径の影響2015

    • 著者名/発表者名
      笠原弘道、Nur Afila Binti Abd Latif、丁 震昊、中野道彦、末廣純也
    • 学会等名
      平成27年電気学会全国大会
    • 発表場所
      東京都市大学 世田谷キャンパス
    • 年月日
      2015-03-24 – 2015-03-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Effect of DNA length on dielectrophoretic characteristics of DNA-labeled microbeads2015

    • 著者名/発表者名
      H. Kasahara, Z. Ding, M. Nakano, J. Suehiro
    • 学会等名
      2015 IEEE International Conference on Industrial Technology
    • 発表場所
      Hotel Meliá Sevilla, Spain
    • 年月日
      2015-03-17 – 2015-03-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Dielectrophoretic Characteristics of Microbeads Labeled with DNA of Various Lengths2015

    • 著者名/発表者名
      Z. Ding, H. Kasahara, M. Nakano and J. Suehiro
    • 学会等名
      Biodevices 2015
    • 発表場所
      Lisbon Marriott Hotel, Portugal
    • 年月日
      2015-01-12 – 2015-01-15
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] DNA Detection Using Microbeads-Based Dielectrophoretic Impedance Measurement2014

    • 著者名/発表者名
      M. Nakano, Z. Ding, H. Kasahara, J. Suehiro
    • 学会等名
      IEEE SENSORS 2014
    • 発表場所
      Valencia Conference Centre, Spain
    • 年月日
      2014-11-03 – 2014-11-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Selective Detection of DNA with Different Length Using Microbeads-Based Dielectrophoresis and Impedance Measurement2014

    • 著者名/発表者名
      M. Nakano, H. Kasahara, Z. Ding, and J. Suehiro
    • 学会等名
      MicroTAS 2014
    • 発表場所
      Henry B. Gonzalez Convention Center, USA
    • 年月日
      2014-10-26 – 2014-10-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 表面をDNA修飾した微粒子の誘電泳動特性評価2014

    • 著者名/発表者名
      笠原弘道,丁震昊,中野道彦,末廣純也
    • 学会等名
      第31回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
    • 発表場所
      くにびきメッセ
    • 年月日
      2014-10-20 – 2014-10-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] DNA修飾微粒子の誘電泳動に及ぼす塩基対数の影響2014

    • 著者名/発表者名
      笠原弘道, 丁晨昊, 中野道彦, 末廣純也
    • 学会等名
      平成26年度(第67回)電気・情報関係学会九州支部連合大会
    • 発表場所
      鹿児島大学 工学部
    • 年月日
      2014-09-18 – 2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] DNA結合に伴う微粒子の誘電泳動変化を利用したDNA検出2014

    • 著者名/発表者名
      中野道彦, 丁震昊, 笠原弘道, 末廣純也
    • 学会等名
      第38回静電気学会全国大会
    • 発表場所
      広島国際大学 呉キャンパス
    • 年月日
      2014-09-08 – 2014-09-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Rapid DNA Detection by Microbead based Dielectrophoretic Impedance Measurement with Modified Voltage Waveform2014

    • 著者名/発表者名
      M. Nakano, Z. Ding, H. Kasahara, R. Obara and J. Suehiro
    • 学会等名
      The 15th IUMRS-International Conference in Asia
    • 発表場所
      Fukuoka University, Japan
    • 年月日
      2014-08-24 – 2014-08-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Dielectrophoretic characteristics of DNA-labeled microbeads with various ratios of DNA to microbeads2014

    • 著者名/発表者名
      Z. Ding, H. Kasahara, R. Obara, Y. Inoue, M. Nakano and J. Suehiro
    • 学会等名
      Dielectrophoresis 2014
    • 発表場所
      Institute of Physics, U.K.
    • 年月日
      2014-07-14 – 2014-07-16
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Rapid DNA detection based on dierection reversing of dielectrophoresis of DNA-attached microbeads2014

    • 著者名/発表者名
      M. Nakano, Z. Ding, R. Obara, H. Kasahara, J. Suehiro
    • 学会等名
      BIOSENSORS 2014
    • 発表場所
      Melbourne Convention and Exhibition Centre, Australia
    • 年月日
      2014-05-27 – 2014-05-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Effects of DNA Labeling on Dielectrophoretic Characteristics of Microbeads2014

    • 著者名/発表者名
      Z. Ding, H. Kasahara, R. Obara, M. Nakano, J. Suehiro
    • 学会等名
      ADVANCES IN MICROFLUIDICS & NANOFLUIDICS 2014
    • 発表場所
      ACADEMIA SINICA, Taiwan
    • 年月日
      2014-05-21 – 2014-05-23
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 末廣・中野研ホームページ

    • URL

      http://hv.ees.kyushu-u.ac.jp/Lab-j/index.html

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [産業財産権] 核酸検出法2014

    • 発明者名
      中野 道彦、末廣 純也
    • 権利者名
      中野 道彦、末廣 純也
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2014-183933
    • 出願年月日
      2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

URL: 

公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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