ラボディスクのハイスループット単一細胞発現遺伝子プロファイリングへの応用

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21510127
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: マイクロ・ナノデバイス
• 研究機関: 創価大学
• 研究代表者: 久保 いづみ 創価大学, 工学部, 教授 (40214986)
• 連携研究者: 永井 秀典 産業技術総合研究所, 健康工学研究センター, 研究員 (40357596)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: マイクロセンサー / ハイスループット / ラボディスク / Jurkat Cell / GAPDH / Hot Cell Direct RT-PCR / ナノリッターPCR / 蛍光プローブ / 単一細胞分離 / マイクロチャンバー

研究概要

本研究ではハイスループットに細胞を単一分離するためのラボディスクを考案、作製し、これを用いて、サルモネラ菌やヒト白血球T細胞株(Jurkat Cell)を単一分離し、これらの細胞が有する遺伝子や、発現遺伝子をPolymerase Chain Reaction(PCR)や逆転写PCR(RT-PCR)法によりラボディスク上で増幅する方法を開発した。実際に単一分離、遺伝子増幅されたサルモネラ菌やJurkat Cellの細胞をラボディスク上で、蛍光プローブを用いて検出できることを示した。検出された蛍光シグナルは細胞数に応じて変化しており、遺伝子量を反映していることが明らかとなった。

研究成果

• [雑誌論文] Sensing System for Bisphenol A Utilizing A Molecularly Imprinted Polymer Modified Electrode (2012)
  • 著者名/発表者名: I. Kubo, N. Yokota and Y. Nakane
  • 雑誌名: Advanced Materials Research 巻: Vol.452-453 ページ: 92-926
  • DOI: Doi:10.4028/www.scientific.net/AMR.452-453.922
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Establishment of Bisphenol A Sensing System Utilizing Molecularly Imprinted Receptor and Electrochemical Determination (2011)
  • 著者名/発表者名: I. KUBO, N. YOKOTA, Y. NAKANE, Y. FUCHIWAKI
  • 雑誌名: International Journal of Electrochemistry 巻: Vol.2011
  • DOI: Doi:10.4061/2011/534936
  • 査読あり
• [雑誌論文] Use of a novel microfluidic disk in the analysis of single-cell viability and the application to Jurkat cells (2011)
  • 著者名/発表者名: I. Kubo, S. Furutani and K. Matoba
  • 雑誌名: J Bioscience and Bioengineering 巻: Vol.112 ページ: 98-101
  • DOI: Doi:10.1016/j.biosc.2011.030116
  • 査読あり
• [雑誌論文] Compact Disk(CD)-shaped device for single cell isolation and PCR of the specific gene in the isolated cell (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Furutani, H. Nagai, Y. Takamura and I. Kubo
  • 雑誌名: Analytical and Bioanalytical Chemistry 巻: Vol.398 ページ: 2997-3004
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Photo immobilizable Sulfobetaine-based polymer for a nonbiofouling surface (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Sakuragi, S. Tsuzuki, S. Obuse, A. Wada, K. Matoba, I. Kubo, Y. Ito
  • 雑誌名: Materials Science and Engineering C 巻: Vol.30 ページ: 316-322
  • 査読あり
• [雑誌論文] Centrifugal Flow Disk for the Detection of the Specific Gene by PCR in the Isolated Cells (2010)
  • 著者名/発表者名: I. KUBO, S. FURUTANI, Y. TAKAMURA, H. NAGAI
  • 雑誌名: Chemical Sensors 巻: Vol.26 ページ: 46-48
• [雑誌論文] The Activity Determination of Single Cell by Isolation and Cultivation on a Centrifugal Flow Disk (2009)
  • 著者名/発表者名: I. Kubo, S. Furutani and H. Nagai
  • 雑誌名: ECS transactions 巻: Vol.16(17) ページ: 1-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of a Photo immobilizable Histidine Polymer for Surface Modification (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Sakuragi, S. Tsuzuki, H. Hasuda, A. Wada, K. Matoba, I. Kubo, Y. Ito
  • 雑誌名: J. Applied Polymer Science 巻: Vol.112 ページ: 315-319
  • 査読あり
• [雑誌論文] High Throughput Single Cell Detection by PCR on the Centrifugal Flow Device (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Furutani, H. Nagai, Y. Takamura and I. Kubo
  • 雑誌名: Proc. of micro-TAS 2009 巻: Vol.1 ページ: 1814-1816
• [雑誌論文] Detection of expressed gene in isolated single cells in microchambers by a novel hot cell-direct RT-PCR method
  • 著者名/発表者名: S. Furutani, H. Nagai, Y. Takamura, Y. Aoyama and I. Kubo
  • 雑誌名: Analyst 巻: (in press)
  • DOI: Doi:10.1039/c2an15866c
  • 査読あり
• [学会発表] CD型細胞単離デバイス上でのHot cell-direct RT-PCRによる単一細胞の発現遺伝子検出 (2012)
  • 著者名/発表者名: 古谷俊介、永井秀典、高村禅、青山由利、久保いづみ
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2012-03-28
• [学会発表] 細胞単離ディスクを用いたBacillus cereus特異遺伝子の迅速同定法の検討 (2012)
  • 著者名/発表者名: 新井一幸、古谷俊介、岩下香代子、青山由利、久保いづみ
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2012-03-25
• [学会発表] Cell isolation and cell-direct RT-PCR on a compact disk(CD)-shaped device (2011)
  • 著者名/発表者名: S. FURUTANI, H. NAGAI, Y, TAKAMURA, Y. Aoyama and I. KUBO
  • 学会等名: Single Cell Analysis Summit
  • 発表場所: San Francisco, U. S. A
  • 年月日: 2011-09-28
• [学会発表] Single Cell Separation and PCR on Compact Disk Shaped Microfluidic Device (2011)
  • 著者名/発表者名: Izumi KUBO
  • 学会等名: Single Cell Analysis Summit
  • 発表場所: San Francisco, U. S. A
  • 年月日: 2011-09-28
• [学会発表] 原子間力顕微鏡を用いた、細胞単離用デバイス上での大腸菌とファージの観察 (2011)
  • 著者名/発表者名: 伊藤啓晶, 中根優子, 古谷俊介, 久保いづみ
  • 学会等名: 第5回バイオ関連化学シンポジウム
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2011-09-06
• [学会発表] PCR用マイクロ流路ディスクを用いた単一細胞分離と遺伝子検出 (2011)
  • 著者名/発表者名: 久保いづみ, 古谷俊介, 永井秀典, 高村禅
  • 学会等名: 第5回バイオ関連化学シンポジウム
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2011-09-05
• [学会発表] RT-PCR of GAPDH in Jurkat cells isolated on a Compact Disk(CD) shaped device (2011)
  • 著者名/発表者名: S. FURUTANI, H. NAGAI, Y. TAKAMURA and I. KUBO
  • 学会等名: ISMM 2011
  • 発表場所: Seoul, Korea
  • 年月日: 2011-06-05
• [学会発表] Novel Microfluidic Disk for Staining of Single Cell and Its Application to Jurkat Cells (2011)
  • 著者名/発表者名: I. KUBO, S. FURUTANI, K. MATOBA
  • 学会等名: The 5th International Workshop on Approaches to Single-Cell Analysis
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2011-03-03
• [学会発表] RT-PCR of isolated single cells on a Compact Disk(CD)-shaped device (2011)
  • 著者名/発表者名: S. FURUTANI, H. NAGAI, Y. TAKAMURA, I. KUBO
  • 学会等名: The 5th International Workshop on Approaches to Single-Cell Analysis
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2011-03-03
• [学会発表] Single cell separation and characterization on Compact Disk(CD) shaped micro fluidic device (2010)
  • 著者名/発表者名: S. FURUTANI, H. NAGAI, Y. TAKAMURA and I. KUBO
  • 学会等名: PACIFICHEM 2010
  • 発表場所: Hawaii
  • 年月日: 2010-12-15
• [学会発表] 細胞単離マイクロ流路ディスクでのPCRによるサルモネラ菌の検出 (2010)
  • 著者名/発表者名: 久保いづみ, 古谷俊介, 永井秀典, 高村禅
  • 学会等名: 第62回生物工学会大会
  • 発表場所: 宮崎
  • 年月日: 2010-10-28
• [学会発表] 細胞活性評価用マイクロ流路ディスクでのJurkat Cellの捕捉と生死判定 (2010)
  • 著者名/発表者名: 久保いづみ, 的場健二, 古谷俊介
  • 学会等名: 第4回バイオ関連化学シンポジウム
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2010-09-26
• [学会発表] AFMを用いた、細胞単離用デバイスでの微小粒子の観察 (2010)
  • 著者名/発表者名: 伊藤啓晶, 中根優子, 古谷俊介, 久保いづみ
  • 学会等名: 日本分析化学会第59回年会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2010-09-18
• [学会発表] 細胞活性評価用マイクロ流路ディスクでの細胞のトラップと評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 久保いづみ, 的場健二, 古谷俊介
  • 学会等名: 日本分析化学会第59回年会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2010-09-18
• [学会発表] CD型マイクロ流体デバ,イスでの腫瘍マーカーの迅速ELISA測定 (2010)
  • 著者名/発表者名: 久保いづみ
  • 学会等名: 第57回臨床検査医学会学術集会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-09-12
• [学会発表] バイオマテリアルをベースとする高機能センシング (2010)
  • 著者名/発表者名: 久保いづみ
  • 学会等名: ナノICTシンポジウム2010
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-02-18
• [学会発表] HIGH THROUGHPUT SINGLE CELL DETECTION BY PCR ON THE CENTRIFUGAL FLOW DEVICE (2009)
  • 著者名/発表者名: S. FURUTANI, H. NAGAI, Y. TAKAMURA and I. KUBO
  • 学会等名: TAS 2009
  • 発表場所: Jeju(Korea)
  • 年月日: 2009-11-05
• [学会発表] 細胞単離μ流路ディスクでのサルモネラ菌のPCR法による検出 (2009)
  • 著者名/発表者名: 久保いづみ, 古谷俊介, 高村禅, 永井秀典
  • 学会等名: 日本分析化学会第58年会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2009-09-26
• [学会発表] ハイスループットな単一細胞分離ディスク上でのJurkat cellの生細胞検出 (2009)
  • 著者名/発表者名: 的場健二, 中村裕紀子, 永井秀典, 古谷俊介, 久保いづみ
  • 学会等名: 第24回生体機能関連化学シンポジウム
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2009-09-17
• [学会発表] ディスク状マイクロ流路による腫瘍マーカーの高感度検出 (2009)
  • 著者名/発表者名: 久保いづみ, 古谷俊介, 松永宣行
  • 学会等名: 化学センサ研究会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-09-11
• [学会発表] ディスク状マイクロ流体デバイスでの抗体修飾マイクロビーズによる腫瘍マーカーCEAの測定 (2009)
  • 著者名/発表者名: 久保いづみ, 古谷俊介, 松永宣行
  • 学会等名: 電気学会バイオ・マイクロシステム研究会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-07-23
• [学会発表] 単離細胞の有する遺伝子検出のためのPCR用マイクロ流路ディスク
  • 著者名/発表者名: 久保いづみ、古谷俊介、高村禅、永井秀典
  • 学会等名: 第49回化学センサ研究会,第49回化学センサ研究会
  • 発表場所: 厚木
• [図書] 先端医療に関する医療ニーズ (2012)
  • 著者名/発表者名: 久保いづみ
  • 出版者: 技術情報協会(印刷中)
• [図書] Biomimetics, Learning from Nature (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. FUCHIWAKI and I. KUBO
  • 総ページ数: 385-98
  • 出版者: In-Tech
• [備考]
  • URL: http://home.soka.ac.jp/～kubo/
• [産業財産権] 検出容器およびそれを使用する試料検出方法 (2012)
  • 発明者名: 久保いづみ、古谷俊介
  • 権利者名: 学校法人創価大学、ミライアル株式会社
  • 産業財産権番号: 特許、特願2012-15413
  • 出願年月日: 2012-01-27
• [産業財産権] 集積化したマイクロウェルアレイを用いる単離技術 (2012)
  • 発明者名: 永井秀典,久保いづみ,古谷俊介
  • 権利者名: 産業技術総合研究所,創価大学
  • 産業財産権番号: 特許、第4957893号
  • 取得年月日: 2012-03-30
• [産業財産権] 検出容器およびそれを使用する検出方法 (2010)
  • 発明者名: 久保いづみ、古谷俊介、的場健二
  • 権利者名: 学校法人創価大学、タマティーエルオー株式会社
  • 産業財産権番号: 特許、特願2010-64506
  • 出願年月日: 2010-03-19