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2020 年度 実施状況報告書

独自のマイクロ流体チップによるマイクロRNAの高感度検出

研究課題

研究課題/領域番号 18K04917
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

細川 和生  国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 専任研究員 (00373366)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワードマイクロ流体チップ / マイクロRNA
研究実績の概要

マイクロRNA(miRNA)はがんなどを早期に非侵襲で診断するための次世代バイオマーカーとして期待されている.診断目的のmiRNA検出法として,定量逆転写PCRが最も有力であるが,測定時間やコストの点でまだ課題がある.本研究では,申請者が独自に開発してきたマイクロ流体チップを活用することにより,定量逆転写PCRよりはるかに短時間・低コストなmiRNA検出法を開発することを目的としている.これまでの研究で,外部ポンプを必要としない「自律駆動マイクロ流体チップ」によって20分でmiRNAを検出することに成功しているが,その感度は十分ではなかったため,本研究では感度の改善が一つの主眼である.
昨年度までに,反応溶液の組成を最適化することによりmiRNAの検出感度が10倍ないし100倍程度改善されることを見出し,さらにこの条件がヒト白血球由来トータルRNA検体に適用できるかの検討を行ったが,テストした配列はmiR-16に限られていた.今年度はさらにmiR-451aとmiR-223で同様の検討を行い,miR-16も再実験を行った.得られた検出限界はmiR-451a, -16, -223でそれぞれ28 fM, 22 fM, 39 fM となり,以前の条件と比べてそれぞれ136倍,6.4倍,3.1倍の改善となった.また,これらの配列をヒト白血球由来トータルRNA 1 ng/uLから検出したところ,miR-451a, -16, -223の濃度はそれぞれ0.56 nM, 0.14 nM, 4.1 pMと算出され,これらは従来法である定量逆転写PCRによる結果とよく一致した.以上から,本研究で得られた新しい反応溶液組成が多様なmiRNA配列に適用でき,また,生体由来の複雑な試料に適用できることが示唆された.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

新型コロナウィルス感染拡大対策として在宅勤務を行った期間が相当にあり,十分な実験ができなかったため.

今後の研究の推進方策

人工核酸プローブやhybridization chain reactionの導入,検出プローブの最適化などにより,さらなる高感度化を試みる.

次年度使用額が生じた理由

新型コロナウィルス感染拡大対策として在宅勤務を行った期間が相当にあり,十分な実験ができなかったため,消耗品の使用に残余が生じた.旅費を使用する機会も皆無であった.
補助事業期間が延長されたので次年度執行する.主として消耗品に使用する.

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件)

  • [雑誌論文] Biomarker Analysis on a Power-free Microfluidic Chip Driven by Degassed Poly(dimethylsiloxane)2021

    • 著者名/発表者名
      HOSOKAWA Kazuo
    • 雑誌名

      Analytical Sciences

      巻: 37 ページ: 399~406

    • DOI

      10.2116/analsci.20SCR04

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Microfluidic Device for Modulation of Organellar Heterogeneity in Live Single Cells2021

    • 著者名/発表者名
      WADA Ken-Ichi、HOSOKAWA Kazuo、ITO Yoshihiro、MAEDA Mizuo
    • 雑誌名

      Analytical Sciences

      巻: 37 ページ: 499~505

    • DOI

      10.2116/analsci.20SCP11

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fabrication of Storable Surface-Functionalized Power-Free Microfluidic Chip for Sensitive MicroRNA Detection Utilizing Ultraviolet Grafting2020

    • 著者名/発表者名
      Ishihara Ryo、Tanabe Kanta、Inomata Shoko、Matsui Ryo、Kitane Ryoichi、Hosokawa Kazuo、Maeda Mizuo、Kikuchi Akihiko
    • 雑誌名

      Industrial & Engineering Chemistry Research

      巻: 59 ページ: 10464~10468

    • DOI

      10.1021/acs.iecr.0c00620

    • 査読あり

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公開日: 2021-12-27  

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