ナノ粒子拡散の画像解析に基づいたPCR不要な超高感度DNA検出技術の確立

基于纳米粒子扩散图像分析建立不需要PCR的超灵敏DNA检测技术

基本信息

批准号：
20KK0252
负责人：
坂元博昭
金额：
$ 11.98万
依托单位：
University of Fukui
依托单位国家：
日本
项目类别：
Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-10-27 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20KK0252/
关键词：
バイオセンサナノ粒子画像解析遺伝子検査主成分分析

项目摘要

新型コロナウイルスだけでなく、毎冬猛威を振るうインフルエンザウイルス、細菌による食中毒など私達は見えない敵と共存し社会活動をしなければならない。新型コロナウイルスによる被害は一次的には人命を奪うことであるが、２次的被害として、どこにいるのかわからないという不安により、見通しを立てることができず、経済活動が滞ってしまうことが挙げられる。したがって、ウイルス・微生物の有無を検知する技術が重要であることが、コロナ禍において改めて認識された。見えない敵であるウイルス・有害微生物等の有無を正確に、かつ、短時間で知る技術の開発を目指す。申請者が開発したプローブ修飾ナノ粒子による生体分子捕捉技術と台湾 Han-Sheng Chuang教授らのナノ粒子移動速度の画像解析技術により、DNAとプローブ修飾ナノ粒子との結合について、ナノ粒子の移動速度を画像から計測することで判別する。さらに主成分分析を組み合わすことによって、その測定精度の向上を図る。日本と台湾の２グループの技術を集結融合し、画像から直接遺伝子を検出できるようなシステム構築を目的とする。令和２年度において設計・合成した標的遺伝子を検出するためのプローブを用いた実験を行なった。令和３年度においては、検出対象遺伝子を認識することを可能としたプローブ修飾蛍光ナノ粒子の作製を行なった。蛍光粒子表面の処理、プローブ末端処理など双方の条件をすり合わせることで、蛍光粒子表面へプローブを精密に修飾することに成功した。令和4年度は、作製したプローブ修飾蛍光ナノ粒子を用いて、遺伝子検出評価を行った。台湾から画像解析ソフトを提供していただき、実験データの画像解析を行った。その結果、検出対象遺伝子と画像から得られた信号に相関性を見出した。

我们不仅是19个病毒，我们还必须与无形的敌人共存并从事社交活动，例如每年冬天生气的流感病毒以及由细菌引起的食物中毒。新的冠状病毒造成的损害主要是关于杀死人，但次要损害是由于担心不知道自己在哪里，因此无法进行预测，从而导致经济活动停滞不前。因此，在Covid-19-19大流行期间，已重申，检测病毒和微生物的存在或不存在的技术很重要。我们旨在开发准确且在短时间内知道是否有不可见敌人的技术，例如病毒和有害的微生物。使用由申请人开发的探针修饰的纳米颗粒的生物分子捕获技术，以及Han-sheng Chuang教授和台湾其他其他纳米颗粒传递速度的图像分析技术，可以通过测量来自图像的纳米颗粒的运动速度来确定DNA与探针修饰的纳米颗粒的结合。此外，通过结合主成分分析，提高了测量精度。目的是结合日本和台湾两组的技术，并构建一个允许直接从图像检测到基因的系统。使用探针进行了一项实验，以检测到2020年设计和合成的靶基因。2021年，我们准备了能够识别靶基因的探针修饰的荧光纳米颗粒。通过匹配诸如荧光颗粒表面和探针的末端处理等条件，我们成功地将探针精确地修改为荧光颗粒表面。在2022年，使用从探针修饰的制备荧光纳米颗粒评估了基因检测。从台湾提供了图像分析软件，并对实验数据进行了图像分析。结果，在靶基因与从图像获得的信号之间发现了相关性。

项目成果

期刊论文数量（40）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

プローブ修飾粒子を用いた核酸バイオセンサの開発

使用探针修饰颗粒开发核酸生物传感器

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
矢嶋修登;向當綾子;神田真穂; 坂元博昭;高村映一郎;末信一朗
通讯作者：
末信一朗

Construction of a highly efficient RNA recovery technique using magnetic particles modified with photo-crosslinkable probes

使用光交联探针修饰的磁性颗粒构建高效 RNA 回收技术

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
S. Yajima;A. Koto;M. Koda;H. Sakamoto;E. Takamura;S. Suye.
通讯作者：
S. Suye.

国立成功大学(その他の国・地域)

国立成功大学（其他国家/地区）

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

研究室ホームページ

实验室主页

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

蛍光粒子の拡散解析に基づいた高分子薄膜の局所粘性解析

基于荧光粒子扩散分析的聚合物薄膜局部粘度分析

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
坂元博昭;向當綾子;西元奨太;Han-Sheng Chuang;植松英之;田上秀一;髙村映一郎;末信一朗
通讯作者：
末信一朗

DOI：
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DOI：
发表时间：
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影响因子：
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通讯作者：
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通讯作者：
坂元博昭