2018 年度研究成果報告書

単一生細胞での細胞内遺伝子センシング技術の開発とチップデバイス化

研究課題

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研究課題/領域番号	15K01829
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	ケミカルバイオロジー
研究機関	国立研究開発法人産業技術総合研究所
研究代表者	青木寛国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 主任研究員 (00392580)
研究協力者	Corn Robert M.
研究期間 (年度)	2015-04-01 – 2019-03-31
キーワード	バイオセンサ / 生体物質計測 / 電気化学 / 核酸 / DNAチップ / バイオ素子 / バイオチップ
研究成果の概要	環境・健康指標となる生細胞由来の核酸バイオマーカーの簡便迅速スクリーニング技術実現のため、電気化学的手法およびSPRイメージング法に基づき非標識検出が可能なセンサアレイのチップデバイス開発と新規バイオマーカーの探索を行った。電気化学的手法による開発では、生細胞実試料に比較的近い核酸増幅産物を用い、１枚のチップデバイス上で測定対象核酸を含む複数試料の配列特異的な並列検出に成功した。SPRイメージング法による開発では、複数の信号増幅因子を活用し、アトモルレベルの高感度RNA検出に成功した。バイオマーカー探索では、化学物質の刺激に対して鋭敏に応答する複数の新規miRNAバイオマーカーを見出した。
自由記述の分野	分析化学
研究成果の学術的意義や社会的意義	トランスクリプトームバイオマーカーなどの多数の細胞内遺伝子活動を並列的に同時観測を可能とする簡便迅速な検出法は、臨床や環境の現場で使用可能な一次スクリーニング技術として重要である。本研究成果であるセンサアレイチップデバイスは、複数の核酸バイオマーカーを配列特異的に高感度・並列検出を可能とすることから、この課題解決に大きく貢献すると期待される。また今回見出したmiRNAバイオマーカーは環境由来の化学物質刺激に対する鋭敏な応答を示すため、環境・健康評価をより簡便迅速化すると期待される。