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2006 年度 実績報告書

ナノ帯電粒子-DNA複合体を用いた遺伝子トランジスタによる高感度遺伝子多型解析

研究課題

研究課題/領域番号 17710107
研究機関東京大学

研究代表者

坂田 利弥  東京大学, 大学院工学系研究科, 特任講師 (70399400)

キーワード遺伝子トランジスタ / 遺伝子多型解析 / 電位計測 / ナノ粒子 / DNAチップ / 高感度 / ナノバイオ / バイオテクノロジー
研究概要

平成18年度は、ターゲットDNAの濃度を変化させ高感度化の効果を調査し、ナノ帯電粒子-DNA複合体導入による-塩基多型(Single Nucleotide Polymorphism, SNP)検出のプロトコルを確立した。まず、ターゲットDNAの濃度を100aM、100pM、100μMと変化させ各サンプルをハイブリダイゼーション後、複合体を導入しその前後の電気特性変化を調べた。その結果、ターゲットDNA濃度が100aMという低濃度でも複合体の導入によりしきい値電圧(V_T)が12mV変化することが明らかとなった。この結果は通常のハイブリダイゼーションによるV_T変化の5倍程度大きく、複合体導入による低濃度サンプルの検出が可能となった。さらに本課題のSNP検出ではライゲーションアッセイ法を利用する。ライゲーションアッセイ法ではサンドイッチアッセイによリターゲットDNAとハイブリダイゼーションしたDNAプローブと複合体DNA(レポーターDNA)をリガーゼ酵素により連結(ライゲーション)する。その際DNAプローブはライゲーションする末端がSNPサイトとなるように設計する。末端のSNPサイトがターゲットDNAと相補的である場合は酵素反応によりレポーターDNAがDNAプローブとライゲーションされ複合体はゲート表面上に残る。そのためライゲーション反応後ターゲットDNAを解離するとゲート表面に複合体が固定されたまま残る。一方末端のSNPサイトがターゲットDNAと非相補的である場合はライゲーション反応が起きないためターゲットDNAが解離される際に同時に複合体もゲート表面から取り除かる。このようにライゲーション反応の有無による複合体の電荷密度変化をV_T変化として捉えることにより高感度のSNPタイピングが可能となる。平成18年度は以上の一連のプロトコルがゲート絶縁膜表面で可能であることを確認した。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2007 2006

すべて 雑誌論文 (5件)

  • [雑誌論文] Direct transduction of primer extension into electrical signal using genetic field effect transistor2007

    • 著者名/発表者名
      Toshiya Sakata, Yuji Miyahara
    • 雑誌名

      Biosensors and Bioelectronics 22

      ページ: 1311-1316

  • [雑誌論文] Stable immobilization of an oligonucleotide probe on a gold substrate using tripodal thiol-derivatives2007

    • 著者名/発表者名
      Toshiya Sakata, Sumio Maruyama, Aiko Ueda, Hidenori Otsuka, Yuji Miyahara
    • 雑誌名

      Langmuir 23

      ページ: 2269-2272

  • [雑誌論文] Cell adhesion characteristics to chemically modified silicon nitride surface2007

    • 著者名/発表者名
      Toshiya Sakata, Aiko Ueda, Yuji Miyahara
    • 雑誌名

      IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering 2

      ページ: 1-6

  • [雑誌論文] 遺伝子解析用バイオトランジスタ2007

    • 著者名/発表者名
      坂田 利弥, 松元 亮, 宮原 裕二
    • 雑誌名

      機能性材料 27

      ページ: 25-34

  • [雑誌論文] DNA sequencing based on intrinsic molecular charges2006

    • 著者名/発表者名
      Toshiya Sakata, Yuji Miyahara
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition 45

      ページ: 2225-2228

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公開日: 2008-05-08   更新日: 2016-04-21  

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