一粒子の超音波浮揚に基づく超微量計測とデジタルセンシング

基于单粒子超声悬浮的超痕量测量与数字传感

• 批准号: 19J10993
• 负责人: 宮川 晃尚
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J10993/
• 关键词: 超音波; 粒子; アプタマー; 微量計測

次の検討を行った。1.特定の分子と相互作用するアプタマーを利用し、生理活性物質の微量計測を行った。アクリル粒子(PMMA)と金ナノ粒子(AuNP)表面上にアプタマーと相補的に結合するDNAを修飾し、PMMAとAuNPをアプタマーを介して結合させた。ここにターゲット分子を導入することで、PMMAとAuNPの結合が切れることがわかった。超音波－重力複合場中で計測することで、この現象は浮揚位置の変化として観測できる。この原理を利用し、ATP、ドーパミン、アンピシリンをpM-nMのオーダーで検出できることがわかった。この測定系は豚の血中のATPの計測に適用し、本計測法が実サンプルにも利用できるということがわかった。本検出法における平衡モデルは、PMMA、アプタマー、AuNPの結合平衡と、AuNP結合PMMA粒子とターゲット分子の平衡という複雑なモデルで表される。しかし、密度標準粒子を用いてAuNPの結合量を正確に定量することにより、この複雑な平衡モデルにおいても解析が可能であるということを示した。2.微小空間内での粒子表面反応過程を評価するためのフローセル設計および実験条件検討を行った。12μLの流路を有するセルを作製し、746 kHzの共振周波数で流路内に一つの定在波が発生できた。超音波定在波による粒子トラップ後、0.5 μL/minで送液を行っても、粒子が安定的にトラップされることがわかった。この条件下で、その場反応を起こし、反応過程を追跡することで、可逆・平衡系反応の計測が可能である。3.デジタルセンシングに必要なナノバブル(NB)の作製を行った。5%デキストラン、5%牛血清アルブミンを含むPBS溶液を作製し、20 kHz超音波ホーンで処理することで、5, 15, 300 nmのNBを作製した。これらは、さらに条件検討を重ねることで100 nm NBを作製する。

Next, 検 ask を for った. 1. Specific <s:1> molecular と interactions するアプタ <s:2> を を を を を are measured using a <s:1> and physiologically active substance <e:1> micrometer for を and った. ア ク リ ル (PMMA) particles と gold ナ ノ (AuNP) on the surface of particles に ア プ タ マ ー と phase of に combining す る を DNA modified し, PMMA と AuNP を ア プ タ マ ー を interface し て combining さ せ た. こ こ に タ ー ゲ ッ ト molecular を import す る こ と で, PMMA と AuNP の combining が cut れ る こ と が わ か っ た. In the ultrasound-gravity recombination field, で is used to measure する <s:1> とで とで, <s:1> とで とで, and to measure the <s:1> floating position <e:1> variation of <s:1> <s:1> phenomena と and <s:1> て観 are used to measure で る る. Utilizing the principle こ の を し, ATP, ド ー パ ミ ン, ア ン ピ シ リ ン を pM - nM の オ ー ダ ー で 検 out で き る こ と が わ か っ た. こ の measurement system は dolphin の blood の ATP の measuring に し, the measuring method of が be サ ン プ ル に も using で き る と い う こ と が わ か っ た. This 検 out method に お け る balance モ デ ル は, PMMA, ア プ タ マ ー, AuNP の combining balance と, AuNP and PMMA particles と タ ー ゲ ッ ト molecular の balance と い う complex 雑 な モ デ ル で table さ れ る. し か し, density standard particle を い て AuNP の combining を に right amount of quantitative す る こ と に よ り, こ の complex 雑 な balance モ デ ル に お い て も resolution が may で あ る と い う こ と を shown し た. 2. The small space で の particles on the surface of the を 応 process review 価 す る た め の フ ロ ー セ ル design お よ び be 検 験 conditions for line を っ た. The 12μL <s:1> flow path を is controlled by するセ で を を, and the 746 kHz <s:1> resonant frequency wavinem で. Within the flow path, a に and <s:1> <s:1> fixated waves が occur で た た た. Ultrasound in wave に よ る particle ト ラ ッ プ mu, 0.5 L/min after で send liquid line を っ て も, particle が stable に ト ラ ッ プ さ れ る こ と が わ か っ た. こ の で, under the condition of そ の games against 応 を up こ し, anti を 応 process tracing す る こ と で, reversible equilibrium system against 応 の measuring が may で あ る. 3. Youdaoplaceholder0 セ セ シ シ グに グに necessary なナノバブ グに (NB) <s:1> production を line った. 5% デ キ ス ト ラ ン, 5% bovine serum ア ル ブ ミ ン を を む PBS solution for containing し, 20 kHz ultrasonic ホ ー ン で 処 Richard す る こ と で, 5, 15, 300 - nm の NB を cropping し た. <s:1> れら さらに, さらに conditions 検 for を heavy ねる とで とで とで とで を fabricated at 100 nm NBを する.

项目成果

高圧溶媒抽出による分配係数の圧力変化の評価

评估高压溶剂萃取引起的分配系数压力变化

• 发表时间: 2019
• 作者: 〇本間 天音;福原 学;○西 玲哉・ 福原 学;○中舍 琴恵・福原 学;西 玲哉・福原 学;安藤 北斗・DEY Nilanjan・木下 智和・福原 学・齊藤 尚平;若子 綜思・中舍 琴恵・中川 桂一・福原 学;○宮川 晃尚 ・ 木下 智和 ・ Yue Zheng ・ 原田 誠 ・ 福原 学 ・ 岡田 哲男;○福地 みなみ ・ 福原 学;○鈴木 渉 ・ 福原 学;○福原 学;的場 聖太・稲川 有徳・福原 学・岡田 哲男・成島 哲也・岡本 裕巳・沼田 宗典;福地 みなみ・福原 学;西 玲哉・福原 学;宮川 晃尚 ・ 福原 学 ・ 岡田 哲男
• 通讯作者: 宮川 晃尚 ・ 福原 学 ・ 岡田 哲男

凍結によるテトラフェニルエチレンの発光挙動

四苯乙烯冷冻后的发光行为

• 发表时间: 2019
• 作者: 宮川 晃尚 ・ 原田 誠 ・ 福原 学 ・ 岡田 哲男

マイクロ粒子の超音波浮揚を用いた複数miRNAの同時定量

使用微粒超声悬浮同时定量多个 miRNA

• 发表时间: 2019
• 作者: 宮川晃尚;原田誠;岡田哲男
• 通讯作者: 岡田哲男

マイクロ粒子の超音波浮揚による核酸相互作用を利用した微量計測

通过微粒超声悬浮利用核酸相互作用进行痕量测量

• 发表时间: 2019
• 作者: 宮川晃尚;原田誠;岡田哲男
• 通讯作者: 岡田哲男

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