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2016 年度 実績報告書

機能性粒子によるシグナル増幅法を採用した超高感度バイオマーカーの免疫アッセイ

研究課題

研究課題/領域番号 26288071
研究機関兵庫県立大学

研究代表者

水谷 文雄  兵庫県立大学, 物質理学研究科, 教授 (80118603)

研究分担者 安川 智之  兵庫県立大学, 物質理学研究科, 准教授 (40361167)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワードゲル粒子 / 高感度免疫アッセイ / 酵素 / 電解酸化 / 誘電泳動
研究実績の概要

本研究は,3つのシグナル増幅法と誘電泳動による細胞操作を融合した迅速,簡便および検出感度の向上をキーワードとした免疫測定デバイスの開発を目的とする.これまで,個々に開発してきた3つの技術を組み込んだ,迅速,簡便および検出感度の向上をキーワードとした免疫測定デバイスの開発を行う.
まずは,電気化学的な銅イオンの電解析出法を利用した大量一括に酵素内包アルギン酸ゲル粒子の作製に成功した.金属銅基板上に作製したマイクロウェルアレイを用いて電解酸化することによりウェルにゲル粒子を作製し,形成されたゲルサイズの電解酸化時間,印加電流,ウェル直径依存性を調べた.作製した粒子を高効率に回収し,電気化学顕微鏡を用いて包括された酵素の活性を評価した.この粒子を誘電泳動により操作し,迅速にパターンを作製することができた.さらに,抗体を修飾したゲル粒子を用い,免疫反応により基板上にパターン化することができた.また,ニードル型マイクロ電極の先端に集積化することも可能であり,局所的に酵素を固定化したマルチマイクロ酵素センサの開発が可能であることを示した.
作製した酵素包括ゲル微粒子を用いたレドックスサイクリングおよび変換クーロメトリー法による酵素反応生成物の高感度計測を行った.さらには,ゲル作製時に使用した銅イオンを免疫ラベルとして利用した超高感度免疫測定法の開発にも着手し,誘電泳動による迅速な免疫反応を組み込むことにより,迅速,簡便,高感度な免疫測定法を開発できる可能性を示した.
当初予定していた研究以外に,バイオLSIを用いた電気化学的なマイクロモザイク免疫アッセイによる,多サンプル多項目同時計測に成功した.

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (28件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (24件) (うち国際学会 7件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Improvement of Electrochemical Response of Cocaine Sensors Based on DNA Aptamer by Heat Treatment2016

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Arimoto, Ken Shimono, Tomoyuki Yasukawa, Fumio Mizutani, Toshihiko Yoshioka
    • 雑誌名

      Anal. Sci.

      巻: 32(4) ページ: 469-472

    • DOI

      org/10.2116/analsci.32.469

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Dielectrophoretic Tweezers for Pickup and Relocation of Individual Cells Using Microdisk Electrodes with a Microcavity2016

    • 著者名/発表者名
      Taishu Tanaka, Fumio Mizutani, Tomoyuki Yasukawa
    • 雑誌名

      Electrochemistry

      巻: 84(5) ページ: 361-363

    • DOI

      org/10.5796/electrochemistry.84.361

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Simultaneous Immunosensing of different analytes in multiple specimens based on an imaging of enzyme activity by Bio-LSI2016

    • 著者名/発表者名
      Toshiki Hokuto, Tomoyuki Yasukawa, Ryota Kunikata, Atsushi Suda, Kumi Y. Inoue, Kosuke Ino, Tomokazu Matsue, Fumio Mizutani
    • 雑誌名

      Biotechnol. J.

      巻: 11 ページ: 838-842

    • DOI

      org/10.2116/analsci.32.1213

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] ニードル型マイクロ電極を用いた異種細胞配列体の作製2017

    • 著者名/発表者名
      安川智之,後藤卓真,水谷文雄
    • 学会等名
      電気化学会第84回大会
    • 発表場所
      首都大学東京(東京都八王子市)
    • 年月日
      2017-03-25 – 2017-03-27
  • [学会発表] Pickup and relocation of individual cells based on dielectrophoresis using a microdisk electrode with microcavity2016

    • 著者名/発表者名
      T. Yasukawa, T. Tanaka, F. Mizutani
    • 学会等名
      第27回日本MRS年次大会
    • 発表場所
      波止場会館(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-12-19 – 2016-12-19
    • 国際学会
  • [学会発表] Relocation of individual cells to form patterns based on dielectrophoresis using microdisk electrode with cavity2016

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Yasukawa, Taishu Tanaka, Fumio Mizutani
    • 学会等名
      27th 2016 International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2016-11-28 – 2016-11-30
    • 国際学会
  • [学会発表] 電気化学顕微鏡を用いた拍動する筋管細胞の酸素消費2016

    • 著者名/発表者名
      安川智之,居垣雄貴,水谷文雄
    • 学会等名
      第62回ポーラログラフィーおよび電気分析化学討論会
    • 発表場所
      宮古島市中央公民館大ホール(沖縄県宮古島市)
    • 年月日
      2016-11-19 – 2016-11-21
  • [学会発表] DNA アプタマーに結合するシスプラチンの電析によるプロトン触媒還元を利用したセンシング2016

    • 著者名/発表者名
      長谷川倭佳,有本 聡,下野 健,吉岡俊彦,水谷文雄,安川智之
    • 学会等名
      第62回ポーラログラフィーおよび電気分析化学討論会
    • 発表場所
      宮古島市中央公民館大ホール(沖縄県宮古島市)
    • 年月日
      2016-11-19 – 2016-11-21
  • [学会発表] Rapid Formation of Single-Cell Pairs for Hybrid Cells2016

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Yasukawa, Fumio Mizutani
    • 学会等名
      Pacific Rim Meeting on Electrochemical and Solid-State Science
    • 発表場所
      ホノルル(アメリカ)
    • 年月日
      2016-10-02 – 2016-10-07
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Development of immunochromatography incorporated with electrochemical systems for detecting the activity of labeled enzyme2016

    • 著者名/発表者名
      Kohei Tominaga, Fumio Mizutani, Tomoyuki Yasukawa
    • 学会等名
      Pacific Rim Meeting on Electrochemical and Solid-State Science
    • 発表場所
      ホノルル(アメリカ)
    • 年月日
      2016-10-02 – 2016-10-07
    • 国際学会
  • [学会発表] Dielectrophoretic manipulation for picking up and relocating single cells by a microdisk electrode with microcavity2016

    • 著者名/発表者名
      Taishu Tanaka, Fumio Mizutani, Tomoyuki Yasukawa
    • 学会等名
      Pacific Rim Meeting on Electrochemical and Solid-State Science
    • 発表場所
      ホノルル(アメリカ)
    • 年月日
      2016-10-02 – 2016-10-07
    • 国際学会
  • [学会発表] 異種細胞ペアの電気パルス融合によるハイブリッド細胞の作製2016

    • 著者名/発表者名
      安川智之,吉村友希,冨田昌弘,水谷文雄
    • 学会等名
      日本分析化学会第65年会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道札幌市)
    • 年月日
      2016-09-14 – 2016-09-16
  • [学会発表] Monitoring of oxygen for contracting myotube with the electrochemical microscopy2016

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Yasukawa, Yuki Igaki, Fumio Mizutani
    • 学会等名
      RSC Tokyo International Conference
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県千葉市)
    • 年月日
      2016-09-08 – 2016-09-09
    • 国際学会
  • [学会発表] Single-step immunochromatography with electrochemical detection systems2016

    • 著者名/発表者名
      Kohei Tominaga, Satoshi Arimoto, Ken Shimono, Toshihiko Yoshioka, Fumio Mizutani, Tomoyuki Yasukawa
    • 学会等名
      RSC Tokyo International Conference
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県千葉市)
    • 年月日
      2016-09-08 – 2016-09-09
    • 国際学会
  • [学会発表] 電気刺激により収縮する骨格筋細胞の酸素消費計測2016

    • 著者名/発表者名
      安川智之,居垣雄貴,水谷文雄
    • 学会等名
      化学とマイクロ・ナノシステム学会 第34回研究会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県千葉市)
    • 年月日
      2016-09-06 – 2016-09-07
  • [学会発表] 三重極マイクロバンド電極を用いた誘電泳動による迅速な細胞配列体の作製2016

    • 著者名/発表者名
      菅野尊公, 水谷文雄, 安川智之
    • 学会等名
      化学とマイクロ・ナノシステム学会 第34回研究会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県千葉市)
    • 年月日
      2016-09-06 – 2016-09-07
  • [学会発表] 白金錯体を増感剤としたDNA計測法のフローシステムへの応用2016

    • 著者名/発表者名
      長谷川倭佳, 安川智之, 水谷文雄
    • 学会等名
      平成28年度 日本分析化学会近畿支部平成夏季セミナー
    • 発表場所
      赤とんぼ荘(兵庫県たつの市)
    • 年月日
      2016-07-28 – 2016-07-29
  • [学会発表] 誘電泳動現象に基づく細胞配列化を利用した細胞融合システムの構築2016

    • 著者名/発表者名
      吉村友希,冨田昌弘,水谷文雄, 安川智之
    • 学会等名
      平成28年度 日本分析化学会近畿支部平成夏季セミナー
    • 発表場所
      赤とんぼ荘(兵庫県たつの市)
    • 年月日
      2016-07-28 – 2016-07-29
  • [学会発表] 三重極マイクロバンド電極を用いた誘電泳動による迅速かつ簡便な微粒子配列体の作製2016

    • 著者名/発表者名
      菅野尊公, 水谷文雄, 安川智之
    • 学会等名
      平成28年度 日本分析化学会近畿支部平成夏季セミナー
    • 発表場所
      赤とんぼ荘(兵庫県たつの市)
    • 年月日
      2016-07-28 – 2016-07-29
  • [学会発表] シングルステップ電気化学イムノクロマトグラフィーの開発2016

    • 著者名/発表者名
      富永浩平,安川智之,水谷文雄
    • 学会等名
      平成28年度 日本分析化学会近畿支部平成夏季セミナー
    • 発表場所
      赤とんぼ荘(兵庫県たつの市)
    • 年月日
      2016-07-28 – 2016-07-29
  • [学会発表] マイクロ流体デバイスを用いた誘電泳動による微粒子サイズ別分離技術の開発2016

    • 著者名/発表者名
      田中泰周,水谷文雄,安川智之
    • 学会等名
      平成28年度 日本分析化学会近畿支部平成夏季セミナー
    • 発表場所
      赤とんぼ荘(兵庫県たつの市)
    • 年月日
      2016-07-28 – 2016-07-29
  • [学会発表] マイクロウェルアレイ電極を用いた酵素包括アルギン酸粒子の開発2016

    • 著者名/発表者名
      大谷由華子,水谷文雄,安川智之
    • 学会等名
      平成28年度 日本分析化学会近畿支部平成夏季セミナー
    • 発表場所
      赤とんぼ荘(兵庫県たつの市)
    • 年月日
      2016-07-28 – 2016-07-29
  • [学会発表] 誘電泳動を用いて免疫捕捉した微粒子の酵素活性計測による高感度化2016

    • 著者名/発表者名
      岡崎 仁,水谷文雄,安川智之
    • 学会等名
      平成28年度 日本分析化学会近畿支部平成夏季セミナー
    • 発表場所
      赤とんぼ荘(兵庫県たつの市)
    • 年月日
      2016-07-28 – 2016-07-29
  • [学会発表] マイクロディスク電極を利用した誘電泳動による細胞配列2016

    • 著者名/発表者名
      安川智之,後藤卓真,田中泰周,水谷文雄
    • 学会等名
      第76回分析化学討論会
    • 発表場所
      岐阜薬科大学・岐阜大学(岐阜県岐阜市)
    • 年月日
      2016-05-28 – 2016-05-29
  • [学会発表] 白金錯体の電解還元法を利用したDNA計測法の送液システムへの応用2016

    • 著者名/発表者名
      長谷川倭佳,水谷文雄,安川智之
    • 学会等名
      第76回分析化学討論会
    • 発表場所
      岐阜薬科大学・岐阜大学(岐阜県岐阜市)
    • 年月日
      2016-05-28 – 2016-05-29
  • [学会発表] 誘電泳動による表面抗原発現細胞の識別と分離2016

    • 著者名/発表者名
      安川智之,水谷文雄
    • 学会等名
      化学とマイクロ・ナノシステム学会 第33回研究会
    • 発表場所
      東京大学生産技術研究所(東京都目黒区)
    • 年月日
      2016-04-25 – 2016-04-26
  • [学会発表] マイクロ流路デバイスを用いた誘電泳動による微粒子サイズ別分離技術の開発2016

    • 著者名/発表者名
      田中泰周,水谷文雄,安川智之
    • 学会等名
      化学とマイクロ・ナノシステム学会 第33回研究会
    • 発表場所
      東京大学生産技術研究所(東京都目黒区)
    • 年月日
      2016-04-25 – 2016-04-26
  • [備考]

    • URL

      http://www.sci.u-hyogo.ac.jp/material/analytical_chem/index-j.html

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公開日: 2018-01-16  

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