マイクロ現場遺伝子解析システムの実海域展開と機能の高度化

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17106012
• 研究種目: 基盤研究(S)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 船舶海洋工学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 藤井 輝夫 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (30251474)
• 研究分担者: 山本 貴富喜 東京大学, 生産技術研究所, 助教 (20322688) ; 福場 辰洋 東京大学, 生産技術研究所, 特任准教授 (80401272)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2009
• キーワード: マイクロ流体デバイス / 現場分析装置 / 遺伝子解析 / 深海 / PCR / DNA精製 / 微生物 / ATP

研究概要

本研究では、実用レベルの現場型遺伝子解析システムを完成させた上で、実際に深海も含めた海洋の現場において、真性細菌に代表される微生物の遺伝子を検出できる装置を運用することに成功した。また、マイクロ流体デバイスを応用することでサンプル前処理機能の集積化や活性測定機能も実現した。同時に米国モンタレー湾水族館研究所(MBARI)との共同研究についても進展させ、その結果赤潮藻類の現場検出に向けた基礎的な評価試験を実施することができた。

研究成果

• [雑誌論文] Design Optimization and Evaluation of a Bioluminescence Detection Part on a Microfluidic Device for in situ ATP Quantification (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Aoki, T. Fukuba, T. Yamamoto, T. Fujii
  • 雑誌名: IEEJ Trans.SM 129 ページ: 73-76
  • 査読あり
• [雑誌論文] 海底表層でのバイオマーカを利用したメタン漏洩検知技術の開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 帆秋利洋, 福場辰洋, 藤井輝夫, 布施博之
  • 雑誌名: 海洋と生物 177 ページ: 505-515
• [雑誌論文] ガス漏洩モニタリング (間接検出法 : バイオマーカー利用モニタリング)―遺伝子マーカーによるメタン漏洩の原位置検出技術の開発― (2008)
  • 著者名/発表者名: 帆秋利洋, 沖田紀子, 布施博之, 福場辰洋, 藤井輝夫, 鋤崎俊二, 天石文, 片山美津瑠, 吉田光毅, 安田博和, 藤原靖
  • 雑誌名: 月刊海洋 40 ページ: 106-116
• [雑誌論文] 現場型遺伝子解析装置"IISA-Gene"の開発 (2006)
  • 著者名/発表者名: 福場辰洋, 宮地輝光, 山本貴富喜, 藤井輝夫
  • 雑誌名: 月刊海洋 38 ページ: 871-876
• [雑誌論文] 海洋における現場計測分析技術の新展開―総説― (2006)
  • 著者名/発表者名: 藤井輝夫
  • 雑誌名: 月刊海洋 38 ページ: 825-830
• [雑誌論文] 極限環境微生物学のための現場型微生物遺伝子解析装置の開発 (2005)
  • 著者名/発表者名: 福場辰洋, 山本貴富喜, 長沼毅, 藤井輝夫
  • 雑誌名: 海の研究 14 ページ: 361-368
  • 査読あり
• [学会発表] Development of Integrated In Situ Analyzers and its Application to Oceanography (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Fukuba, C. Provin, Y. Aoki, K. Okamura, K. Shitashima, T. Yamamoto, T. Fujii
  • 学会等名: PITTCON2009, Abstruct, (2060-9P)
  • 発表場所: Chicago, USA
  • 年月日: 20090508-20090513
• [学会発表] Microbial Activity Assay in Deep-Sea Environment using a Microfluidic Device (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Fukuba, Y Aoki, T. Fujii
  • 学会等名: μTAS2009, Proceedings, (2010-2012)
  • 発表場所: Jeju, Korea
  • 年月日: 2009-11-05
• [学会発表] PCR Based DNA Detection in Deep-Sea Environment (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Fukuba, M. Hiraga, A. Takamatsu, T. Fujii
  • 学会等名: μTAS2009, Proceedings(1279-1281)
  • 発表場所: Jeju, Korea
  • 年月日: 2009-11-03
• [学会発表] Flow-through PCR装置によるDNAの定量 (2008)
  • 著者名/発表者名: 平賀雅隆, 福場辰洋, 山本貴富喜, 高松敦子, 藤井輝夫
  • 学会等名: 第17回化学とマイクロ・ナノシステム研究会 (17th CHEMINAS)要旨集, (57)
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 20080520-20080521
• [学会発表] Development of "IISA-ATP" System for in situ Microbial Activity Assessment in Deep-sea Environment (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Aoki, T. Fukuba, T. Yamamoto, T. Fujii
  • 学会等名: OCEANS'08 NITS/IEEE KOBE-TECHNO-OCEAN'08
  • 発表場所: Kobe, Japan
  • 年月日: 20080400
• [学会発表] Microfluidic in situ Biological and Chemical Sensing (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Fukuba, T. Fujii
  • 学会等名: 7^<th> International Symposium for Subsurface Microbiology (ISSM), Proceedings, (182)
  • 発表場所: Shizuoka, Japan
  • 年月日: 2008-11-20
• [学会発表] Simple Method for Quantitative PCR Using Flow-Through PCR Device (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Fukuba, M. Hiraga, A. Takamatsu, C. Provin, T. Yamamoto, T. Fujii
  • 学会等名: μTAS 2008, Proceedings, (1743-1745)
  • 発表場所: San Diego, USA
  • 年月日: 2008-10-16
• [学会発表] Development of Integrated in situ Analyzers (IISA) for Oceanography Applications (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Fukuba, A. Miyaji, N. Fukuzawa, C. Provin, T. Yamamoto, L. Glutz, T. Okamoto, T. Fujii
  • 学会等名: μTAS 2007, Proceedings, (844-846)
  • 発表場所: Paris, France
  • 年月日: 2007-10-09
• [学会発表] 現場型ATP定量装置IISA-ATPの開発とマイクロ流路形状の検討 (2007)
  • 著者名/発表者名: 青木優介, 福場辰洋, 山本富貴喜, 藤井輝夫
  • 学会等名: 第25回センサ・マイクロマシンと応用システムシンポジウム要旨集, (103)
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2007-09-15
• [学会発表] Microfluidic-Based in situ Biological and Chemical Sensing-Towards Integrated and Real-Time Measurements in Deep-sea- (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Fujii, T. Fukuba
  • 学会等名: International Symposium on Underwater Technology 2007, Proceedings, (210)
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 2007-04-19
• [学会発表] Development of an Integrated In Situ Analyzer for Quantitative Aalysis of Microbial ATP in Aquatic Environments (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Fukuba, N. Fukuzawa, L. S. Glutz, A. Miyaji, T. Fujii
  • 学会等名: International Symposium on Underwater Technology 2007, Proceedings, (240-244)
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 2007-04-19
• [学会発表] Development and Evaluation of the Integrated In Situ Analyzer for Gene-"IISA-Gene" for Microbiology in Extreme Environments (2006)
  • 著者名/発表者名: T. Fukuba, T. Fujii
  • 学会等名: 2006 International Conference on Microtechnologies in Medicine and Biology, Proceedings, (184-187)
  • 発表場所: Okinawa, Japan
  • 年月日: 20060509-20060512
• [学会発表] Development of in situ ATP Quantitative Analysis System "IISA-ATP"" (2006)
  • 著者名/発表者名: N. Fukuzawa, T. Fukuba, T. Fujii
  • 学会等名: 2006 Inter national Conference on Micro technologies in Medicine and Biology, Proceedings, (260-263)
  • 発表場所: Okinawa, Japan
  • 年月日: 20060509-20060512
• [学会発表] Processing and Analyzing Biological Samples in Microchannels (2005)
  • 著者名/発表者名: T. Fujii
  • 学会等名: 3rd International Conference on Micro channels and Minichannels, Proceedings, (75083)
  • 発表場所: ICMM
  • 年月日: 20050613-20050615
• [学会発表] Development of miniaturized in situ analysis devices for biological and chemical oceanography (2005)
  • 著者名/発表者名: T. Fukuba, A. Imhof, M. Matsunaga, N. Takagi, T. Yamamoto, K. Okamura, T. Naganuma, T. Fujii
  • 学会等名: Microtechnology in Medicine and Biology, 2005. 3rd IEEE/EMBS Special Topic Conference, Proceedings, (56-54)
  • 発表場所: Hawaii, USA
  • 年月日: 20050512-20050515
• [学会発表] 深海熱水地帯における化学及び生物活動に関する現場複合計測の試み (2005)
  • 著者名/発表者名: 福場辰洋, 岡本拓士, 長沼毅, 金子亮, 林徹, 許正憲, 吉田尊雄, 岡村慶, 下島公紀, 前田義明, 小池祐一, 藤井輝夫
  • 学会等名: 2005年度日本地球化学会第52回年会講演会要旨集 (7)
  • 発表場所: 沖縄
  • 年月日: 2005-09-26
• [図書] マイクロ流体デバイスの深海微生物探査への応用 (松永是、竹山春子監修「バイオテクノロジーシリーズ マリンメタゲノムの有効利用」) (2009)
  • 著者名/発表者名: 福場辰洋, 藤井輝夫
  • 総ページ数: 14-27
  • 出版者: シーエムシー出版
• [備考]
  • URL: http://www.microfluidics.iis.u-tokyo.ac.jp/index_j.html