On-chip統合デジタルバイオアッセイのための動的フェムトリアクタ技術の開発

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これまでに我々は、フェムトリットルサイズの超微小溶液リアクタアレイ技術を開発し、これを利用した1分子バイオ分析分野を牽引してきた。特に、酵素分子を確率的に1分子単位でfLリアクタに封入し、酵素反応による蛍光信号を二値化することで酵素分子数を決定するデジタルアッセイは、次世代の超高感度診断技術として世界的に注目を浴びている。ただし、これまでのfLリアクタは受動的に溶液を収納するだけであり、その応用範囲には制限があった。そこで、本プロジェクトでは、これまでの「静的」なリアクタ技術から、「動的」なリアクタ技術へと基盤技術を一新することを目指した。しかしながら、本プロジェクトは、今年度下期より基盤(S)に引き継がれることが決定したため、基盤(A)は本年11月25日で終了することになった。したがって、研究期間は実質１年のみとなったが、当初より計画していた動的フェムトリアクタ技術に関する３つの技術開発要素「分子濃縮」「連続溶液交換」「リアクタ回収」は、それぞれ順調に研究が進展した。「分子濃縮」では、PEG/Dexのマイクロ相分離ドロプレットをリアクタに保持することでDNA分子濃縮に成功した。また、「連続溶液交換」では、空気封入法を用いて１０回以上の溶液交換に成功し、インフルエンザウイルスのタミフル耐性を１粒子毎に計測すること成功した。これにより、ウイルス粒子の0.5%程度が平均よりも１０倍程度高いタミフル耐性を有することを示す結果を得た。さらに、「リアクタ回収」では、光ピンセットでリアクタ回収に成功している。これらの成果は基盤(S)に引き継がれ知財化・原著論文化を目指す。