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2014 年度 実施状況報告書

がんのその場診断のための体液前処理用グラフト型自律駆動マイクロチップの開発

研究課題

研究課題/領域番号 25871118
研究機関東京理科大学

研究代表者

石原 量  東京理科大学, 基礎工学部, 助教 (30633507)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードmicroRNA検出 / 自律駆動マイクロチップ / 放射線グラフト重合 / その場診断 / 高感度
研究実績の概要

本研究の目的は,体液中に含まれるがんなどの疾患のバイオマーカーとして期待されているmicroRNAを高感度に検出可能な,自律駆動マイクロチップを開発することである。マイクロチップは,microRNA抽出部位および検出部位からなり,本年度は,抽出部位の作製に必要な基盤技術となるグラフト重合法を確立した。また本手法により作製したグラフト材料が抽出だけではなく検出にも利用できることに着目し研究を進めた。今年度は,主に以下の3つの成果を得た。
1.マイクロチップ流路内に,電子線グラフト重合を用いて高分子鎖(ポリグリシジルメタクリレート)を付与する手法を確立した。その過程の書かで以下のことを明らかにした。(1)電子線照射施設へ郵送する際の,溶媒条件,サンプルの保存方法, (2) 電子線がポリジメチルシロキサンの自家蛍光に与える影響
2. プローブDNAの付与した高分子鎖上への3次元的な固定により,これまでのガラス基板上での2次元的な固定に対して約3倍の固定量を達成した。
3. 作製したグラフト型のマイクロチップに層流樹状増幅法を適用することで,miR-500a-3p(肝臓がんのバイオマーカー)を0.7 pMで検出可能であることを示した。必要なサンプル量および検出にかかる時間は,これまでの理研の方法と同じ0.5 µLおよび20分であった。

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

抽出マイクロチップ作製の際にもっとも重要となる放射線グラフト重合条件を確立できたから。

今後の研究の推進方策

本年度は主に電子線を用いたグラフト重合に従事した。今年度は,より精密に高分子鎖を設計するためにUVを用いたグラフト重合に挑戦する。また,層流樹状増幅法に高分子鎖のコンフォメーションが与える影響についても検討する予定である。また,生物工学科の同僚の協力を仰ぎ,当初の予定通りエクソソーム捕捉・破砕に着手する。

次年度使用額が生じた理由

昨年度は理化学研究所から東京理科大学に移動したことから,乾燥機など必要な備品をそろえた関係で,申請額をほぼ使い切った。数万円残っている理由は,来年度は使用期限が短く,価格の高い生化学試薬を多く必要とするため,来年度試薬を購入したほうが実験が適切に行えると考えたため次年度使用額が生じた。

次年度使用額の使用計画

今年度は上記の通りエクソソームの実験を開始するため,生化学試薬を多く使用し,また参加する学会の旅費で使用する予定である。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 自律駆動マイクロ流体チップと層流樹状増幅法によるタンパク質と核酸の検出2015

    • 著者名/発表者名
      石原量,長谷川和貴,細川和生,前田瑞夫
    • 雑誌名

      分析化学

      巻: 64 ページ: 319-328

    • DOI

      10.2116/bunsekikagaku.64.319

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] MicroRNA Detection with Laminar Flow-Assisted Dendritic Amplification on Graft-Type Power-Free Microfluidic Chip2015

    • 著者名/発表者名
      R. Ishihara,Y. Uchino,K. Hosokawa,M. Maeda, A. Kikuchi
    • 学会等名
      第64回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      北海道・札幌市 札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2015-05-27 – 2015-05-29
  • [学会発表] グラフト型自律駆動マイクロチップによるmicroRNA検出2014

    • 著者名/発表者名
      石原 量, 内野斐隆,細川和生, 前田瑞夫, 菊池明彦
    • 学会等名
      第24回日本MRS年次大会
    • 発表場所
      神奈川県・横浜市 横浜市開港記念館
    • 年月日
      2014-12-10 – 2014-12-12
  • [学会発表] 自律駆動マイクロ流体チップと量子ドットを用いたマイクロRNAの検出2014

    • 著者名/発表者名
      長谷川和貴,石原量,松本睦良,細川和生,前田瑞夫
    • 学会等名
      第24回日本MRS年次大会
    • 発表場所
      神奈川県・横浜市 横浜市開港記念館
    • 年月日
      2014-12-10 – 2014-12-12
  • [学会発表] その場診断のためのグラフト型自律駆動マイクロチップによるmicroRNAの検出2014

    • 著者名/発表者名
      石原 量, 内野斐隆,細川和生, 前田瑞夫, 菊池明彦
    • 学会等名
      第36回日本バイオマテリアル学会大会
    • 発表場所
      東京都・江戸川区 タワーホール船堀
    • 年月日
      2014-11-17 – 2014-11-18
  • [学会発表] Multiplex MicroRNA Detection on Power-Free Microchip for Cancer Point-of-Care Diagnosis2014

    • 著者名/発表者名
      R. Ishihara, K. Hosokawa, M. Maeda
    • 学会等名
      Point-of-Care Diagnostics World Congress
    • 発表場所
      San Diego, USA
    • 年月日
      2014-09-18 – 2014-09-19
  • [学会発表] Multiplex MicroRNA Detection on Pump-Free Microfluidic Chip toward Point-of-Care Diagnosis2014

    • 著者名/発表者名
      R. Ishihara, K. Hosokawa, M. Maeda
    • 学会等名
      PT-BMES 2014
    • 発表場所
      Yilan County, Taiwan
    • 年月日
      2014-09-12 – 2014-09-15
    • 招待講演

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公開日: 2016-06-01  

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