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2019 年度 実績報告書

デザイナブル・ハイブリッドデジタル電気泳動の創成

研究課題

研究課題/領域番号 17K19144
研究機関大阪府立大学

研究代表者

末吉 健志  大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70552660)

研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2020-03-31
キーワードデザイナブル・ハイブリッドデジタル電気泳動 / 機能性ゲル充填カートリッジ / ミクロスケール電気泳動バイオアッセイ / オンライン試料濃縮
研究実績の概要

本研究では、デザイナブル・ハイブリッドデジタル電気泳動の創成を目的として、機能性ヒドロゲル充填凹凸型キャピラリーデバイスを用いた分析法の開発を行った。ポリアクリルアミドゲルを基本骨格とし、分子ふるい能、pH緩衝能様、アフィニティ捕捉能、抗原捕捉能など様々な機能が付与されたハイドロゲル(機能性ハイドロゲル)が部分的に充填されたキャピラリーを調製した。これを内管とし、内管外径と同程度の内径を有するキャピラリーを外管として組み合わせることで、機能性ヒドロゲル充填凹凸型カートリッジを作製した。作製したカートリッジは、それぞれ凹凸部をスムーズに組み合わせられるため、異種カートリッジ接続時の煩雑な軸調整・デバイス調整の必要性が解消された。また、接続溶液として希薄なヒドロゲルプレポリマー溶液を用いて接合することで、実験中にデバイスが崩壊することなく、実験後には分解することが可能となった。その結果、多様な性質のタンパク質を含む混合試料に対して、等電点や分子量、免疫反応などに基づく分離・分取を一次元デバイスで電気泳動するだけの単純な操作で実現することに成功した。さらに、各種機能性ゲルに捕捉分離された試料を回収した後、それぞれの試料に対する二次元分離・分取も可能となった。これらの結果から、これまで複数の機器を用いて異なる原理で行っていた複雑な前処理を単純な電気泳動のみで実現できる可能性を見出した。今後、血清等の複雑系試料から、対象となる標的分子群のみを分離・分取するハイブリッド前処理法への応用による、生体試料分析の高効率化に貢献できるものと見込まれる。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2019 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Graphene/polyethylene glycol hybrids for single-step immunoassay microdevice2019

    • 著者名/発表者名
      A Shirai, K. Sueyoshi, T. Endo, H. Hisamoto
    • 雑誌名

      FlatChem

      巻: 13 ページ: 34-39

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.flatc.2018.12.003

    • 査読あり
  • [学会発表] Microfluidic Device for Direct Measurement of Initial Rate of Enzyme Reaction by Electrophoretic Filtration2019

    • 著者名/発表者名
      J. Takao, T. Endo, H. Hisamoto, K. Sueyoshi
    • 学会等名
      23rd International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences (microTAS 2019)
    • 国際学会
  • [学会発表] ミクロスケール電気泳動に基づく濃縮・混合・分離を利用した酵素反応初速度測定法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      高尾隼空,遠藤達郎,久本秀明,末吉健志
    • 学会等名
      日本分析化学会 第79回分析化学討論会
  • [学会発表] 電気泳動フィルタリングによる酵素濃縮・生成物分離を利用した酵素反応初速度測定2019

    • 著者名/発表者名
      高尾隼空,遠藤達郎,久本秀明,末吉健志
    • 学会等名
      第39回キャピラリー電気泳動シンポジウム
  • [学会発表] 電気泳動フィルタリングに基づく酵素反応初速度直接測定法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      高尾隼空,遠藤達郎,久本秀明,末吉健志
    • 学会等名
      日本分析化学会第68年会
  • [備考] 大阪府立大学 大学院工学研究科 物質・化学系専攻 応用化学分野 分析化学研究グループ HP

    • URL

      http://www2.chem.osakafu-u.ac.jp/ohka/ohka1/index.html

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公開日: 2021-01-27  

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