環境中の細菌・ウイルスを対象としたモニタリング技術の開発

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感染症に関する安心・安全な社会を実現するためには、感染症の発生を可能な限り早く検出する常時モニタリング可能なシステムの構築が重要となる。この目的の実現のために、大気中に存在する細菌やウイルスの濃縮・回収技術として電気集塵技術および静電噴霧技術を応用し、回収した細菌やウイルスのPCRによる検出を組合わせた連続したシステムの開発を進めている。今年度は、電気集塵による浮遊微生物の回収技術および静電噴霧を用いて反応溶液を供給する技術の開発を行った。プラスミドDNA(pUC19-18SrDNA）を含む溶液を噴霧した空気を検出対象の空気試料と考え、電気集塵用チャンバーに導入した。その下流に設置した静電噴霧チャンバーにおいて、PCR増幅試薬・酵素と検出用蛍光色素SYBR Greenを含んだ噴霧溶液MyGo Green Mixを静電噴霧装置で噴霧し、静電気力により油相中に水溶液滴として試料を回収した。これを用いてエマルションPCRを行い、そのDNA増幅を蛍光顕微鏡により観察したところ、遺伝子増幅を確認できた。このことは、電気集塵と組み合わせることにより、空気中のDNA試料を静電噴霧により供給した液滴に試料を回収できること、また、静電噴霧により供給した液滴中でPCR増幅が可能であることを示している。また、DNA増幅試料の蛍光強度を改善するために、蛍光色素であるYOYO-1をfinal 10 nMになるように噴霧試薬に添加することで、蛍光顕微鏡観察時により強い蛍光を確認することが可能になった。あわせて、高感度にDNAを検出するための手法として、融合蛍光タンパク質を用いるDNA標識法についても開発を進めてきた。