独自のマイクロチップと増幅法を駆使したPOCTデバイスの開発

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22500448
• 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: 医用システム
• 研究機関: 独立行政法人理化学研究所
• 研究代表者: 細川 和生 独立行政法人理化学研究所, 前田バイオ工学研究室, 専任研究員 (00373366)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: マイクロチップ / イムノアッセイ / ポイント・オブ・ケア / 疾患マーカー / 臨床検査 / 抗体

研究概要

本研究では,独自のマイクロチップと増幅法を活用して,血中などに含まれる疾患マーカーを簡便・迅速・高感度に検出する技術の開発を目的としていた.まず抗体の固定化法を検討したところ,デキストランを介して基板に共有結合する方法が,感度の点で優れていることが分かった.次に,複数種類の疾患マーカーを同時に検出する技術の開発に成功した.さらに,抗体の代わりにDNA断片を使うことで,この方法がマイクロRNA検出に応用できることも分かった.

研究成果

• [雑誌論文] Application of microchip phosphate-affinity electrophoresis to measurement of protease activity in complex samples (2013)
  • 著者名/発表者名: Aishan Han, Kazuo Hosokawa, Mizuo Maeda
  • 雑誌名: Analytical Biochemistry 巻: 432 ページ: 8-10
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hydrodynamic cell pairing and cell fusion through a microslit on a microfluidic device (2012)
  • 著者名/発表者名: Naoki Sasaki, Jiansheng Gong, Makoto Sakuragi, Kazuo Hosokawa, Mizuo Maeda, Yoshihiro Ito
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: 51 ページ: 030206
  • 査読あり
• [雑誌論文] Activity measurement of protein kinase and protein phosphatase by microchip phosphate-affinity electrophoresis (2012)
  • 著者名/発表者名: Aishan Han, Kazuo Hosokawa, Mizuo Maeda
  • 雑誌名: Analytical Biochemistry 巻: 421 ページ: 782-784
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rapid microRNA detection using power-free microfluidic chip: coaxial stacking effect enhances the sandwich hybridization (2012)
  • 著者名/発表者名: Hideyuki Arata, Hiroshi Komatsu, Aishan Han, Kazuo Hosokawa, Mizuo Maeda
  • 雑誌名: Analyst 巻: 137 ページ: 3234-3237
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rapid and sensitive microRNA detection with laminar flow-assisted dendritic amplification on power-free microfluidic chip (2012)
  • 著者名/発表者名: Hideyuki Arata, Hiroshi Komatsu, Kazuo Hosokawa, Mizuo Maeda
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 7 ページ: e48329
  • 査読あり
• [雑誌論文] Power-free microchip immunoassay of PSA in human serum for point-of-care testing (2011)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Okada, Kazuo Hosokawa, Mizuo Maeda
  • 雑誌名: Analytical Sciences 巻: 27 ページ: 237-241
  • 査読あり
• [雑誌論文] DNA detection on a power-free microchip with laminar flow-assisted dendritic amplification (2010)
  • 著者名/発表者名: Kazuo Hosokawa, Takahiro Sato, Yasunobu Sato, Mizuo Maeda
  • 雑誌名: Analytical Sciences 巻: 26 ページ: 1053-1057
  • 査読あり
• [学会発表] Power-free microfluidic device for point-of-care medical tests (2013)
  • 著者名/発表者名: Kazuo Hosokawa
  • 学会等名: CRC International Symposium
  • 発表場所: Sapporo, Japan
  • 年月日: 20130205-06
• [学会発表] Sub-attomole detection of microRNA in twenty minutes using power-free microfluidic chip (2012)
  • 著者名/発表者名: Hideyuki Arata, Hiroshi Komatsu, Kazuo Hosokawa, Mizuo Maeda
  • 学会等名: towards point-of-care testing, μTAS 2012
  • 発表場所: Ginowan, Japan
  • 年月日: 20121028-1101
• [学会発表] Manipulation of individual live cells by micro-fabricated structure (2012)
  • 著者名/発表者名: Ken-Ichi Wada, Kazuo Hosokawa, Yoshihiro Ito, Mizuo Maeda
  • 学会等名: The 7th Sweden-Japan BioNano Workshop
  • 発表場所: Stockholm, Sweden
  • 年月日: 20121015-18
• [学会発表] MicroRNA detection on a power-free microchip toward point-of-care testing (2012)
  • 著者名/発表者名: Ryo Ishihara, Hideyuki Arata, Hiroshi Komatsu, Kazuo Hosokawa, Mizuo Maeda
  • 学会等名: The 7th Sweden-Japan BioNano Workshop
  • 発表場所: Stockholm, Sweden
  • 年月日: 20121015-18
• [学会発表] 自律駆動マイクロチップを用いたイムノアッセイ (2012)
  • 著者名/発表者名: 細川和生
  • 学会等名: 生物化学的測定研究会第17回学術集会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2012-06-08
• [学会発表] Activity measurements of kinases and phosphatases in cell lysates by microchip (2011)
  • 著者名/発表者名: Aishan Han, Kazuo Hosokawa, Mizuo Maeda
  • 学会等名: phosphate-affinity electrophoresis, μTAS 2011
  • 発表場所: Seattle, USA
  • 年月日: 2011-10-03
• [学会発表] Highly sensitive microRNA detection using gold nanoparticles on power-free microfluidic chip (2011)
  • 著者名/発表者名: Hideyuki Arata, Hiroshi Komatsu, Aishan Han, Kazuo Hosokawa, Mizuo Maeda
  • 学会等名: towards point-of-care early-stage cancer diagnosis, μTAS 2011
  • 発表場所: Seattle, USA
  • 年月日: 2011-10-03
• [学会発表] 自律駆動マイクロ流体チップと金ナノ粒子によるマイクロRNAの検出 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小松仁,新田英之,韓愛善,細川和生,前田瑞夫
  • 学会等名: 日本分析化学会第60年会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2011-09-14
• [学会発表] マイクロチップ・リン酸基アフィニティー電気泳動法によるチロシンキナーゼc-Srcの活性測定 (2011)
  • 著者名/発表者名: 臼田雪子,韓愛善,佐藤香枝,細川和生,前田瑞夫
  • 学会等名: 日本分析化学会第60年会
  • 発表場所: 日本分析化学会第60年会
  • 年月日: 2011-09-14
• [学会発表] 自律駆動マイクロチップによる複数の疾患マーカータンパク質同時イムノアッセイ (2011)
  • 著者名/発表者名: 細川和生,岡田浩樹,前田瑞夫
  • 学会等名: 日本分析化学会第60年会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2011-09-14
• [学会発表] マイクロチップにおけるリン酸基特異的なアフィニティー電気泳動によるキナーゼ/フォスファターゼ活性の測定 (2011)
  • 著者名/発表者名: 韓愛善,細川和生,前田瑞夫
  • 学会等名: 日本分析化学会第60年会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2011-09-14
• [学会発表] マイクロ流体チップを用いたマウス胸腺由来細胞OP9Gとマウス胚性幹細胞EB3の一対一配置と融合 (2011)
  • 著者名/発表者名: 森崎良,細川和生,櫻木誠,吉田泰彦,伊藤嘉浩,前田瑞夫
  • 学会等名: 日本分析化学会第60年会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2011-09-14
• [学会発表] 自律駆動マイクロ流体チップを用いたマイクロRNA高感度検出 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小松仁,新田英之,韓愛善,細川和生,前田瑞夫
  • 学会等名: 第23回化学とマイクロ・ナノシステム研究会
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 2011-06-11
• [学会発表] Alternating current cloud point extraction on a microfluidic chip for preconcentration of membrane-associated biomolecules (2010)
  • 著者名/発表者名: Naoki Sasaki, Kazuo Hosokawa, Mizuo Maeda
  • 学会等名: PACIFICHEM 2010
  • 発表場所: Honolulu, USA
  • 年月日: 2010-12-16
• [学会発表] Detection of clinical cut-off values of prostate specific antigen in poly(dimethylsiloxane) microchannels for point-of-care testing (2010)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Okada, Kazuo Hosokawa, Mizuo Maeda
  • 学会等名: PACIFICHEM 2010
  • 発表場所: Honolulu, USA
  • 年月日: 2010-12-16
• [学会発表] Detection of kinase activity by phosphate-affinity electrophoresis on a PDMS microchip (2010)
  • 著者名/発表者名: Aishan Han, Kazuo Hosokawa, Mizuo Maeda
  • 学会等名: PACIFICHEM 2010
  • 発表場所: Honolulu, USA
  • 年月日: 2010-12-16
• [学会発表] Power-freeマイクロチップを使ったイノムアッセイと医療診断への展開 (2010)
  • 著者名/発表者名: 岡田浩樹,細川和生,前田瑞夫
  • 学会等名: 第22回化学とマイクロ・ナノシステム研究会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2010-11-18
• [学会発表] 流れを利用する異種細胞配置・融合用マイクロ流路のアレイ化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 佐々木直樹,森崎良,Jiansheng Gong,細川和生,伊藤嘉浩,前田瑞夫
  • 学会等名: 第22回化学とマイクロ・ナノシステム研究会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2010-11-18
• [学会発表] 自律駆動マイクロチップによる簡便・高感度なイノムアッセイ (2010)
  • 著者名/発表者名: 細川和生
  • 学会等名: 第30回キャピラリー電気泳動シンポジウム
  • 発表場所: 岐阜
  • 年月日: 2010-11-16
• [学会発表] Pairing and fusion of heterotypic cells in a microchannel (2010)
  • 著者名/発表者名: Naoki Sasaki, Jiansheng Gong, Kazuo Hosokawa, Mizuo Maeda, Yoshihiro Ito
  • 学会等名: μTAS 2010
  • 発表場所: Groningen, The Netherlands
  • 年月日: 2010-10-06
• [学会発表] Low-femtomolar detection of biomarker protein by point-of-care immunoassay on a power-free microchip with covalently immobilized antibody (2010)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Okada, Kazuo Hosokawa, Mizuo Maeda
  • 学会等名: μTAS 2010
  • 発表場所: Groningen, The Netherlands
  • 年月日: 2010-10-05
• [学会発表] 細胞融合実験用マイクロ流体チップの開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 森崎良,佐々木直樹,櫻木誠,細川和生,吉田泰彦,伊藤嘉浩,前田瑞夫
  • 学会等名: 日本化学会第4回関東支部大会
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2010-08-30
• [学会発表] マイクロ流路内異種細胞配置・融合法の開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 佐々木直樹,Jiansheng Gong, 細川和生,前田瑞夫,伊藤嘉浩
  • 学会等名: 第21回化学とマイクロ・ナノシステム研究会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-06-11
• [学会発表] マイクロチップイムノアッセイによる前立腺がんマーカーの迅速・簡便・高感度解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 岡田浩樹,細川和生,前田瑞夫
  • 学会等名: 第21回化学とマイクロ・ナノシステム研究会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-06-11