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2011 年度 実績報告書

局所励起表面プラズモンセンシングによるインフルエンザウイルス検出と感染性評価

研究課題

研究課題/領域番号 22360022
研究機関室蘭工業大学

研究代表者

加野 裕  室蘭工業大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (80322874)

研究分担者 長谷川 秀樹  感染症研究所, 感染病理部, 部長 (30301790)
森垣 憲一  神戸大学, 遺伝子研究センター, 准教授 (10358179)
キーワード計測工学 / インフルエンザウイルス / 表面プラズモン / 屈折率計測
研究概要

研究代表者の加野は,前年度に試作した装置の性能向上,機能追加を行った.研究分担者の森垣と共に,PDMS製フローセルの試作,改良を行い,安定的に試料を導入する機構を組み込みを行った.送液時に,注入する溶液試料の量と排出する量をバランスさせることにより,圧力変化に起因する考えられる屈折率変化を十分に抑制することに成功した.また,断面積の小さな流路で検証実験を行い,ウイルス検出実験に必要となる検体量が減少することを実験によって確認した.また,基板上に配置した微小物体と局所励起表面プラズモンの相互作用を検証することを目的に,FDTD法を用いた計算プログラムの改良を継続した.その結果,表面プラズモンを円形瞳照明法や輪帯瞳照明法の元で,放射状偏光など任意の偏光を用いて励起する場合のシミュレーションを行うことができるようになった.
研究分担者の長谷川は,無毒化したH1N1型のインフルエンザウイルスを始めさまざまなサブタイプのインフルエンザウイルスの精製とモノクロナール抗体の作製を行い,加野と共に試作装置を用いて,これらの抗原抗体反応の検出実験を行った.表面プラズモンを励起する金属材料に金を用い,その表面にアビジンを結合させ,これにビオチン化させたモノクロナール抗体を結合させた.ここにウイルスを含む検体を流し込み,抗体に反応するウイルスがもたらす屈折率変化を測定した.先に述べたように試作装置の安定化によって,屈折率変動の再現性が大幅に高まったため,特定のサブタイプのウイルスのみを検出可能であることを実験的に確認できた.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

研究計画立案当初における最大の目標とした,微量検体に含まれるインフルエンザウイルスのサブタイプ判定を行う原理について,実験的な検証を行うことができたため.

今後の研究の推進方策

試作装置の屈折率分解能向上や動作速度向上などに取り組みつつ,微量溶液の送液自動化等を実現する.検出限界等を重点的に検証しつつ,より実用に近い条件を与え,測定法の実効性を検証する.さらに,基板表面にウイルス認識部位の固定を試み,さまざまな条件下でウイルスとの相互作用測定を行うことで,感染性過程解析における装置の有用性を評価する.その他,基板下方からの照明による基板表面の屈折率像と,基板上方からの照明による蛍光像の比較により.屈折率像の妥当性検証を進める.理論計算においては,基板上に微小物体を配置することによって反射光空間周波数スペクトルに生じる変化を検討し,局所励起表面プラズモンとウイルスの相互作用がもたらす影響について知見を得る.

  • 研究成果

    (23件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (19件)

  • [雑誌論文] Scanning and non-scanning surface plasmon microscopy to observe cell adhesion sites2012

    • 著者名/発表者名
      Koyo Watanabe, Koji Matsuura, Fukukazu Kawata, Kotaro Nagata, Jun Ning, Hiroshi Kano
    • 雑誌名

      Biomed.Opt.Express

      巻: 3 ページ: 354-359

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of neutralizing antibodies in adults after intranasal vaccination with an inactivated influenza vaccine2012

    • 著者名/発表者名
      Ainai A, Tamura S, Suzuki T, Ito R, Asanuma H, Tanimoto T, Gomi Y, Manabe S, Ishikawa T, Okuno Y, Odagiri T, Tashiro M, Sata T, Kurata T, Hasegawa H
    • 雑誌名

      J Med Virol

      巻: 84(2) ページ: 336-344

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Histopathological and immunohistochemical findings of 20 autopsy cases with 2009 H1N1 virus infection2012

    • 著者名/発表者名
      Nakajima N, Sato Y, Katano H, Hasegawa H, Kumasaka T, Hata S, Tanaka S, Amano T, Kasai T, Chong JM, Iiduka T, Nakazato I, Hino Y, Hamamatsu A, Horiguchi H, Tanaka T, Hasegawa A, Kanaya Y, Oku R, Oya T, Sata T
    • 雑誌名

      Mod Pathol

      巻: 25(1) ページ: 1-13

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A novel function of the N-terminal domain of PA in assembly of influenza A virus RNA polymerase2011

    • 著者名/発表者名
      Suzuki T, Ainai A, Nagata N, Sata T, Sawa H, Hasegawa H
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun

      巻: 414(4) ページ: 719-726

    • 査読あり
  • [学会発表] Surface functionalization of polymeric lipid bilayers for coupling with molecules, cell, and 3D objects2012

    • 著者名/発表者名
      森垣憲一
    • 学会等名
      243 Meeting of the American Chemical Society
    • 発表場所
      San Diego
    • 年月日
      2012-03-27
  • [学会発表] Absorption sensor using localized surface plasmons2012

    • 著者名/発表者名
      J.Ning, G.Terakado, H.Kano
    • 学会等名
      vironmental Science and Disaster Mitigation Resear
    • 発表場所
      Muroran, Japan
    • 年月日
      2012-03-09
  • [学会発表] 局所励起表面プラズモンを利用したウイルスセンシング2012

    • 著者名/発表者名
      加野 裕
    • 学会等名
      日本生物物理学会2011年度北海道支部例会
    • 発表場所
      旭川市
    • 年月日
      2012-03-06
  • [学会発表] 感染防御に効くインフルエンザワクチンを目指して2011

    • 著者名/発表者名
      長谷川秀樹
    • 学会等名
      第15回日本ワクチン学会学術集会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20111200
  • [学会発表] 2009/10季節性インフルエンザワクチンの経鼻投与によるA/H1N1pdm09ウイルスの感染防御2011

    • 著者名/発表者名
      相内章、浅沼秀樹、谷本武史、小田切孝人、田村愼一、田代眞人、長谷川秀樹
    • 学会等名
      第15回日本ワクチン学会学術集会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20111200
  • [学会発表] INTRANASAL ADMINISTRATION OF 2009/10 ANNUAL INFLUENZA VACCINE INDUCE THE CROSS-PROTECTION AGAINST 2009 PANDEMIC INFLUENZA VIRUS INFECTION2011

    • 著者名/発表者名
      Akira Ainai, Ryo Ito, Hideki Asanuma, Tadaki Suzuki, Takeshi Tanimoto, Takato Odagiri, Shin-Ichi Tamura, Tetsutaro Sata, Masato Tashiro, Hideki Hasegawa
    • 学会等名
      XV International Congress of Virology
    • 発表場所
      Sapporo
    • 年月日
      20110900
  • [学会発表] INFLUENZA SPECIFIC IGA PRODUCING SERUM MEMORY B CELLS CORRELATE TO PROTECTIVE ANTIBODIES IN THE SERUM AS WELL AS LOCAL IGA RESPONSES2011

    • 著者名/発表者名
      Elly van Riet, Akira Ainai, Ryo Ito, Tadaki Suzuki, Shin-Ichi Tamura, Masato Tashiro, Hideki Hasegawa
    • 学会等名
      XV International Congress of Virology
    • 発表場所
      Sapporo
    • 年月日
      20110900
  • [学会発表] ANALYSIS OF THE IMMUNE RESPONSES AFTER INTRANASAL BOOSTER INFLUENZA VACCINE WITH HETEROLOGOUS VIRUS PRIMING2011

    • 著者名/発表者名
      Ryo Ito, Akira Ainai, Hideki Asanuma, Tadaki Suzuki, Joe Chiba, Shin-Ichi Tamura, Masato Tashiro, Tetsutaro Sata, Hideki Hasegawa
    • 学会等名
      XV International Congress of Virology
    • 発表場所
      Sapporo
    • 年月日
      20110900
  • [学会発表] INTRANASAL ADMINISTRATION OF AN INACTIVATED WHOLE-VIRION INFLUENZA VACCINE EFFECTIVELY INDUCES THE NEUTRALIZING ANTIBODIES BOTH IN THE SERUM AND THE NASAL WASH IN HUMAN2011

    • 著者名/発表者名
      Hideki Hasegawa, Akira Ainai, Elly van Riet, Tadaki Suzuki, Ryo Ito, Takeshi Tanimoto, Takato Odagiri, Masato Tashiro, Tetsutaro Sata, Takeshi Kurata, Shin-Ichi Tamura
    • 学会等名
      XV International Congress of Virology
    • 発表場所
      Sapporo
    • 年月日
      20110900
  • [学会発表] COMPARISON OF INFLUENZA A/H1N1 PDM09 VACCINE PRODUCTIONS IN EGGS VERSUS CELL CULTURES AND THE PROTECTIVE IMMUNE RESPONSES INDUCE IN MICE2011

    • 著者名/発表者名
      Hideki Asanuma, Mina Nakauchi, Kayoko Sato, Eri Nobusawa, Akira Ainai, Norio Yamamoto, Nami Konomi, Hideki Hasegawa, Masato Tashiro
    • 学会等名
      XV International Congress of Virology
    • 発表場所
      Sapporo
    • 年月日
      20110900
  • [学会発表] ROLE OF THE N-TERMINAL REGION OF THE PA SUBUNIT IN NUCLEAR IMPORT AND ASSEMBLY OF INFUENZA A VIRUS RNA POLYMERASE2011

    • 著者名/発表者名
      Tadaki Suzuki, Akira Ainai, Noriyo Nagata, Tetsutaro Sata, Hideki Hasegawa
    • 学会等名
      XV International Congress of Virology
    • 発表場所
      Sapporo
    • 年月日
      20110900
  • [学会発表] PASSIVE IMMUNOTHERAPY AGAINST INFLUENZA VIRUS INFECTION USING THE EXPRESSION OF NEUTRALIZING ANTI-HEMAGGLUTININ MONOCLONAL ANTIBODIES FROM PLASMIDS BY HYDRODYNAMICS-BASED PROCEDURE2011

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Yamazaki, Yasutomo Teshima, Daisuke Ninomiya, Maria Nagashima, Yuka Arai, Akira Fujimoto, Akira Ainai, Hideki Hasegawa, Joe Chiba
    • 学会等名
      XV International Congress of Virology
    • 発表場所
      Sapporo
    • 年月日
      20110900
  • [学会発表] Micropatterned biomimetic membrane composed of polymeric and fluid lipid bilayers2011

    • 著者名/発表者名
      森垣憲一
    • 学会等名
      15th International Conference on Thin Films
    • 発表場所
      京都テルサ
    • 年月日
      2011-11-09
  • [学会発表] ポリマー脂質二分子膜を基盤とした生体膜機能界面の創製2011

    • 著者名/発表者名
      森垣憲一
    • 学会等名
      第60回高分子討論会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2011-09-29
  • [学会発表] 局所励起表面プラズモン屈折率センサーによるインフルエンザウイルス検出:測定値の安定性評価2011

    • 著者名/発表者名
      永田航太郎, 寧君, 加野裕
    • 学会等名
      第72回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      山形市
    • 年月日
      2011-08-31
  • [学会発表] 輪帯瞳照明型局所励起表面プラズモン顕微鏡による脂質二分子膜観察:近赤外フェムト秒パルスレーザーを光源に用いた屈折率イメージング2011

    • 著者名/発表者名
      寺門吾郎, 寧君, 加野裕
    • 学会等名
      第72回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      山形市
    • 年月日
      2011-08-31
  • [学会発表] FDTD calculation of electric field distribution produced by localized surface plasmons under annular pupil illumination2011

    • 著者名/発表者名
      Shinichiro Yamazaki, Hiroshi Kano
    • 学会等名
      International Conference on Nanophotonics 2011
    • 発表場所
      Shanghai, China
    • 年月日
      2011-05-23
  • [学会発表] Fluorescence and refractive index imaging by a localized surface plasmon microscope with annular pupil illumination2011

    • 著者名/発表者名
      G.Terakado, J.Ning, H.Kano
    • 学会等名
      Focus on Microscopy FOM2011
    • 発表場所
      Konstanz, Germany
    • 年月日
      2011-04-18
  • [学会発表] Scanning and non-scanning surface plasmon microscopy of refractive index distribution on a metal surface2011

    • 著者名/発表者名
      F.Kawata, R.Miyazaki, G.Terakado, K.Watanabe, H.
    • 学会等名
      Focus on Microscopy FOM2011
    • 発表場所
      Konstanz, Germany
    • 年月日
      2011-04-18

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公開日: 2013-06-26  

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