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。

This year, we will review the results of our research. In the ultra-fine solution, the enzyme restriction enzyme reaction was carried out. The molecular calculation: the external electrical field was used to make the permeable enzyme material. The ultra-fine solution was used to make the enzyme, the DNA molecule was used to make the enzyme, and the enzyme was cut off. Since then, the external electronics industry has been able to cut off the DNA fragments for a long period of time, and the operation has been successful (Lab on Chip 2007). High temperature, high temperature The results showed that the elongation rate of 95% DNA was successful. two。 In the ultra-fine solution, the DNA copy reversed the molecular calculation: the same as the ultra-fine solution in the previous section, the LAMP (loop mediated isothermal amplification) method was used to determine the molecular DNA amplitude (Biomedical Microdevices in press). The accuracy of each temperature is very high. The molecular weight of DNA is very high, and the temperature of the reverse solution on the substrate is about 65 degrees Celsius for 1 time. Check the results and confirm that the distribution is in DNA mode. In the first place, it is expected that the distribution of DNA molecules is consistent with that of DNA molecules. The origin of DNA molecules is similar to that of DNA molecules. As a result of the above results, 1 molecule of DNA may be affected, and trace amounts of material may be affected. DNA may be broken.

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