• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

金ナノ粒子を利用するエクソソームの高速光圧捕集と迅速がん診断法への応用

公募研究

研究領域光圧によるナノ物質操作と秩序の創生
研究課題/領域番号 19H04675
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関岡山大学

研究代表者

金田 隆  岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (20243909)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円)
2020年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
キーワードエクソソーム / 光圧 / 金ナノ粒子 / キャピラリー電気泳動 / イムノアッセイ / CD63 / がん診断 / がん細胞 / 捕集 / タンパク質 / 電気泳動
研究開始時の研究の概要

エクソソームは細胞から放出される直径30~100 nmの膜小胞体であり、細胞間のコミュニケーション、がん転移に関連し、がんのバイオマーカーとしての利用やその機能解明が期待されている。本研究ではレーザー光により発生する光圧を利用して、従来法より迅速、簡便にエクソソームを捕集濃縮する方法、並びに捕集したエクソソームを化学計測する新規手法を開発し、早期がん診断法への応用に展開する。金ナノ粒子による捕集速度短縮の機構解明、キャピラリー電気泳動によるエクソソーム内のタンパク質計測法、並びに選択的なエクソソーム捕集法を開発する。

研究実績の概要

まず、前年度の研究において課題となった抗体とエクソソームとの反応性について検討した。前年度の研究結果から、エクソソームを溶解するために用いていた界面活性剤が抗体を不活性化することがわかった。したがって、界面活性剤を用いずにエクソソームと蛍光標識抗体を反応させる方法について検討した。エクソソームを界面活性剤により溶解させずに、蛍光標識抗体と反応させると、蛍光標識抗体は変性せずにエクソソームに結合することが明らかとなった。この結果に基づき、エクソソームを過剰の蛍光標識抗体と反応させた後に、溶液からエクソソームを除去して遊離の蛍光標識抗体を測定することで、エクソソームに結合した蛍光標識抗体量を測定できることを見出した。この方法によりエクソソーム上の目的タンパク質の量を測定することに成功した。次いで、キャピラリー上にエクソソームを捕集し、回収するために、フロー系でエクソソームを捕集するシステムを構築した。角型のキャピラリーにエクソソーム懸濁液を流し、キャピラリー表面にレーザー光を集光することで、光圧によるエクソソームの捕集を実現した。このとき、キャピラリー内壁が正電荷をもつように表面修飾し、正電荷をもつ金ナノ粒子を添加することで、捕集効率を向上させることができた。捕集したエクソソームを回収し、開発したエクソソーム計測法により測定することで、細胞培養液中のエクソソームを捕集、濃縮、回収、計測することに成功した。捕集時間を14分としたとき、濃縮倍率は正電荷をもつ金ナノ粒子を用いた場合には150倍、抗体で修飾した金ナノ粒子を用いた場合には250倍であり、迅速かつ高倍率なエクソソームの捕集と計測を実現した。

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 1件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 7件、 招待講演 8件)

  • [雑誌論文] 光圧を利用する油滴合体と小胞捕集2020

    • 著者名/発表者名
      谷 夢希,金田 隆
    • 雑誌名

      分析化学

      巻: 69 号: 12 ページ: 665-672

    • DOI

      10.2116/bunsekikagaku.69.665

    • NAID

      130008021472

    • ISSN
      0525-1931
    • 年月日
      2020-12-05
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct Counting of Exosomes in a Cell Culture Medium Using Neither Isolation Nor Preconcentration2020

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Fujii, Takashi Kaneta
    • 雑誌名

      Analytica Chimica Acta

      巻: 1119 ページ: 35-40

    • DOI

      10.1016/j.aca.2020.04.052

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] On-site analysis of paraquat using a completely portable photometric detector operated with small, rechargeable batteries2020

    • 著者名/発表者名
      Sasikarn Seetasang, Takashi Kaneta
    • 雑誌名

      Analytica Chimica Acta

      巻: 1135 ページ: 99-106

    • DOI

      10.1016/j.aca.2020.08.051

    • NAID

      120007144323

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Indirect capillary electrophoresis immunoassay of membrane protein in extracellular vesicles2020

    • 著者名/発表者名
      Yumeki Tani, Takashi Kaneta
    • 雑誌名

      Journal of Chromatography A

      巻: 1629 ページ: 461513-461513

    • DOI

      10.1016/j.chroma.2020.461513

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Laser-Induced Fluorometry for Capillary Electrophoresis2019

    • 著者名/発表者名
      Takashi Kaneta
    • 雑誌名

      The Chemical Record

      巻: 19 号: 2-3 ページ: 452-461

    • DOI

      10.1002/tcr.201800051

    • NAID

      120006733900

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chromatographic Paper-Based Analytical Devices Using an Oxidized Paper Substrate2019

    • 著者名/発表者名
      Yuki Hashimoto, Takashi Kaneta
    • 雑誌名

      Analytical Methods

      巻: 11 号: 2 ページ: 179-184

    • DOI

      10.1039/c8ay02298d

    • NAID

      120006769745

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhancement of optical force acting on vesicles via the binding of gold nanoparticles2019

    • 著者名/発表者名
      Tani Yumeki、Kaneta Takashi
    • 雑誌名

      Royal Society Open Science

      巻: 6 号: 5 ページ: 190293-190293

    • DOI

      10.1098/rsos.190293

    • NAID

      120006733901

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development of a miniaturized photometer with paired emitter-detector light-emitting diodes for investigating thiocyanate levels in the saliva of smokers and non-smokers2019

    • 著者名/発表者名
      Seetasang Sasikarn、Kaneta Takashi
    • 雑誌名

      Talanta

      巻: 204 ページ: 586-591

    • DOI

      10.1016/j.talanta.2019.06.024

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chromium speciation using paper-based analytical devices by direct determination and with electromembrane microextraction2019

    • 著者名/発表者名
      Alahmad Waleed、Varanusupakul Puttaruksa、Kaneta Takashi、Varanusupakul Pakorn
    • 雑誌名

      Analytica Chimica Acta

      巻: 1085 ページ: 98-106

    • DOI

      10.1016/j.aca.2019.08.002

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of Pieces of Paper That Form Reagent Containers for Use as Portable Analytical Devices2019

    • 著者名/発表者名
      Buking Supatana、Suedomi Yusuke、Nacapricha Duangjai、Kaneta Takashi
    • 雑誌名

      ACS Omega

      巻: 4 号: 12 ページ: 15249-15254

    • DOI

      10.1021/acsomega.9b02226

    • NAID

      120006733899

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Long-term stabilization of hydrogen peroxide by poly(vinyl alcohol) on paper-based analytical devices2019

    • 著者名/発表者名
      Boonpoempoon Tuchpongpuch、Wonsawat Wanida、Kaneta Takashi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1 ページ: 12951-12951

    • DOI

      10.1038/s41598-019-49393-6

    • NAID

      120006777513

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Microfluidic paper-based analytical devices with instrument-free detection and miniaturized portable detectors2018

    • 著者名/発表者名
      Kaneta Takashi、Alahmad Waleed、Varanusupakul Pakorn
    • 雑誌名

      Applied Spectroscopy Reviews

      巻: XX 号: 2 ページ: 117-141

    • DOI

      10.1080/05704928.2018.1457045

    • NAID

      120006775069

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Development of analytical methods for on-site analysis with miniaturized instruments2020

    • 著者名/発表者名
      Takashi Kaneta
    • 学会等名
      The BK21 Plus Symposium on Nanobio Materials and Advanced Analytical Techniques
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 光圧を用いたナノ小胞捕集2020

    • 著者名/発表者名
      金田 隆, 谷 夢希
    • 学会等名
      第80回分析化学討論会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 光圧を用いたフロー系での細胞外小胞の捕集2020

    • 著者名/発表者名
      谷 夢希,金田 隆
    • 学会等名
      第80回分析化学討論会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Development of a completely portable photometric detector consisting of paired light-emitter detector diodes for the determination of paraquat2020

    • 著者名/発表者名
      Seetasang, Sasikarn,金田 隆
    • 学会等名
      第80回分析化学討論会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Paper-based analytical devices for point-of-care tasting with instrument-free detection2020

    • 著者名/発表者名
      Takashi Kaneta
    • 学会等名
      第59回日本生体医工学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Novel paper-based analytical devices with distance readouts2019

    • 著者名/発表者名
      Takashi Kaneta, Yuhi Shimada, Yuki Hashimoto
    • 学会等名
      PACCON 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Paper-Based Analytical Devices for On-Site Chemical Analyses2019

    • 著者名/発表者名
      Takashi Kaneta
    • 学会等名
      The BK21 Plus Symposium on Nanobio Materials and Advanced Analytical Techniques
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] キャピラリー電気泳動によるエキソソーム膜タンパク質CD63の定量2019

    • 著者名/発表者名
      谷 夢希,Chan Ki Chun Romain,金田 隆
    • 学会等名
      第79回分析化学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Development of a miniaturized photometric detector for the investigation of thiocyanate in smoker and non-smoker2019

    • 著者名/発表者名
      Sasikarn Seetasan,金田 隆
    • 学会等名
      第79回分析化学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 紙担持滴定剤を用いた小型電気伝導度滴定法の研究2019

    • 著者名/発表者名
      末冨 佑典,Supatana Buking, Duangjai Nacapricha,金田 隆
    • 学会等名
      第79回分析化学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 鋳型縮合によるペプチドアプタマーの創製2019

    • 著者名/発表者名
      山下 奈祐,金田 隆
    • 学会等名
      第79回分析化学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ペーパー分析デバイス上でのポリビニルアルコールによる過酸化水素の安定化2019

    • 著者名/発表者名
      金田 隆,Tuchpongpuch Boonpoempoon, Wanida Wonsawat
    • 学会等名
      第79回分析化学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] オンサイト分析を目指したペーパー分析デバイスの安定化2019

    • 著者名/発表者名
      金田 隆
    • 学会等名
      第26回クロマトグラフィーシンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Direct counting of exosomes in a culture medium with laser-induced fluorescence2019

    • 著者名/発表者名
      Takashi Kaneta, Tatsuya Fujii
    • 学会等名
      26th International Symposium on Electroseparation and Liquid Phase-Separation Techniques
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Determination of Exosomal Membrane Proteins CD63 by Capillary Electrophoresis2019

    • 著者名/発表者名
      Yumeki Tani, Chan Ki Chun Romain,Takashi Kaneta
    • 学会等名
      26th International Symposium on Electroseparation and Liquid Phase-Separation Techniques
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Miniaturized analytical devices for on-site analysis2019

    • 著者名/発表者名
      Takashi Kaneta
    • 学会等名
      Three in One Program 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 角型キャピラリーを用いたレーザー励起蛍光検出・単一エキソソーム計数法2019

    • 著者名/発表者名
      金田 隆,藤井 達也
    • 学会等名
      日本分析化学会第68年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] コンピュータ制御フロー化学分析による多成分測定法の開発:測定法の特徴と利点2019

    • 著者名/発表者名
      Hakim, Lukman, 樋口 慶郎,本水 昌二,金田 隆,鈴木 保任
    • 学会等名
      日本分析化学会第68年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] レーザー励起蛍光法によるエキソソームの高感度検出2019

    • 著者名/発表者名
      金田 隆,藤井 達也
    • 学会等名
      第39回キャピラリー電気泳動シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Indirect Determination of Exosomal Membrane Proteins CD63 by Capillary Electrophoresis2019

    • 著者名/発表者名
      Yumeki Tani, Chan Ki Chun Romain, Takashi Kaneta
    • 学会等名
      49th International Symposium on High Performance Liquid Phase Separations and Related Techniques
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2021-12-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi