1分子DNA検出のためのマイクロデバイス開発

单分子DNA检测微型装置的开发

• 批准号: 05F05445
• 负责人: 野地 博行
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05F05445/
• 关键词: マイクロ加工; 1分子計測; DNA; 一分子計測; 1分子検出; マイクロデバイス; DNA解析; イメージング

本年度は、主として下記に挙げる研究成果があがった1.超微小溶液チャンバー中における制限酵素反応の1分子計測:外部電界に対して透過性のある素材(アクリルアミド)を用いた超微小溶液チャンバーを作成し、その中で1分子のDNAを制限酵素と反応させて切断し、その後外部電界を印加することで切断されたDNA断片長を計測するシステムの開発に成功した(Lab on Chip 2007)。ここでは、制限酵素が反応する高塩濃度でも外部電界によってDNAを引き延ばすために、高分子ポリマーを用い、最適な電界強度と周波数の検討も行った。その結果95%の伸長効率でDNAを引き延ばすことに成功した。2.超微小溶液チャンバー中におけるDNA複製反応の1分子計測:上記と同様の超微小溶液チャンバーを用いてLAMP(loop mediated isothermal amplification)法による1分子DNA増幅に成功した(Biomedical Microdevices in press)。確率的に各チャンバーに0ないしは1分子の鋳型DNA分子を閉じ込め、基板上にパターンしたマイクロヒーターで反応溶液と一緒に約65度で1時間保温した。その結果、増幅したDNAのパターンがポアソン分布することが確認された。これは、最初に鋳型DNAを閉じ込めたときに予想されるポアソン分布と一致しており、増幅されたDNAが一分子の鋳型DNA分子に由来することを意味する。以上の結果、1分子由来のDNA増幅が可能となり、きわめて微量な試料からのDNA診断が可能となった。

Under this year は, main と し て remember に 挙 げ る research が あ が っ た 1. Ultra-small solution チ ャ ン バ ー in に お け limitations る enzyme reverse 応 の molecular measuring 1: external electric industry に し seaborne て permeability の あ る material (ア ク リ ル ア ミ ド) を with い た ultra-small solution チ ャ ン バ ー を し, consummate そ の limitations の DNA を で 1 molecules in enzyme と anti 応 さ せ て External electricity industry after cut し, そ の を Inca す る こ と で cut さ れ た DNA break long を measuring す る シ ス テ ム の open 発 に successful し た (Lab on Chip 2007). こ こ で は が limitations, enzyme reverse 応 す る high salt concentration で も external electric industry に よ っ て DNA を lead き delay ば す た め に, polymer ポ リ マ ー を い, optimum な と cycle for electricity industry strength の 検 line for も っ た. Youdaoplaceholder0 <s:1> results: 95% <s:1> elongation efficiency でDNAを leads to <s:1> elongation ばす た とに success <s:1> た た. 2. Ultra-small solution チ ャ ン バ ー in に お け る DNA replication anti 応 の molecular measuring 1: written と with others の ultra-small solution チ ャ ン バ ー を with い て LAMP (loop mediated isothermal The amplification method による1 molecule of DNA amplification に successful た た(Biomedical Microdevices in press). Probabilistic に each チ ャ ン バ ー に 0 な い し は 1 molecular の type where the DNA molecule を closed じ 込 め, substrate に パ タ ー ン し た マ イ ク ロ ヒ ー タ ー で anti と 応 solution a mio に で 1 time of about 65 degrees heat preservation し た. Youdaoplaceholder0 <s:1> results, increased <s:1> たDNA <s:1> パタ パタ がポアソ がポアソ <e:1> distribution する とが とが とが confirmation された. Type こ れ は, initially に where DNA を closed じ 込 め た と き に to think さ れ る ポ ア ソ ン distribution と consistent し て お り, rights of さ れ た が DNA molecular の type where the DNA molecule に origin す る こ と を mean す る. The above <s:1> results, the increase in one molecule of <s:1> DNA が may be とな, and the <s:1> わめて microsample な ら for <s:1> DNA diagnosis が may be となった.

项目成果

Restriction Enzyme Assay and Electrostretching of DNA in Femtoliter Acrylamide-based Microchamber

飞升丙烯酰胺微室中 DNA 的限制性内切酶测定和电拉伸

• 发表时间: 2007
• 作者: Lam;L.;Ishizuka;K.;Sakakihara;S.;Noji;H.;Lam Liza;Lam Liza
• 通讯作者: Lam Liza

Versatile Acrylamide-based Microchambers for Single Molecular Biological Assays and Analysis

用于单分子生物测定和分析的多功能丙烯酰胺微室

• 发表时间: 2007
• 作者: K. Kakuyanagi;S. Kagei;R. Koibuchi;K. Semba.;Liza Lam
• 通讯作者: Liza Lam

Restriction enzyme assay in femtoliter microchamber.

飞升微室中的限制性酶测定。

• 发表时间: 2006
• 期刊: Micro Total Analysis Systems 2006 2
• 作者: Lam;L.;Ishizuka;K.;Sakakihara;S.;Noji;H.
• 通讯作者: H.

未来材料

未来材料

• 发表时间: 2012
• 作者: Swanson;Paul L.;平地健吾;James W.Heisig;山本勉;井上厚史;鎌田東二;師尾 晶子;清水 哲郎;藤本ゆかり
• 通讯作者: 藤本ゆかり