レーザ誘起蛍光を援用した誘電泳動による細菌の高速計測に関する研究

激光诱导荧光介电泳高速测量细菌的研究

• 批准号: 17760340
• 负责人: 内田 諭
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Tokyo Metropolitan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17760340/
• 关键词: 誘電泳動; インピーダンス; レーザ誘起蛍光法; 蛍光強度; 高速計測; 病原細菌; 抗体; 菌密度

本研究の目的は、誘電泳動インピーダンス法(DEPIM)にレーザ誘起蛍光法(LIF)を援用した新たな細菌検出法(DEPIM-LIF)を確立するため、計測指標となる菌混合液中のインピーダンスと蛍光強度の相関を明らかにすることである。本年度(平成18年度)は前年度における準備的研究を基にして、(1)インピーダンスー蛍光強度の同時計測、(2)混合状態における検出特性の比較、(3)検量基準の作成を行った。(1)に関しては、モデル病原菌である大腸菌にCFDAやCTCなどの蛍光抗体を付与して染色し、各種菌濃度に対する蛍光強度を計測した。同時に電極間のインピーダンスも計測し、誘電泳動による大腸菌コロニー群の蛍光強度との相関を定量的に精査した。(2)に関しては、加温処理により代謝状態や活性(生死)の異なる大腸菌群を調整し、インピーダンスの変動傾向を調査した。結果として、生物学的検出法では同時計測が難しい複合的な生体活動変化を電気的定量値として間接的に捉えることが出来た。また、各種パラメータ(電圧振幅、駆動周波数、流量、バッファ溶液)の適切な調整によって、詳細な分離が可能であることが示唆された。蛍光分析に関しては、染色の有無による明確な計測分離に成功しており、マイクロセル中での混合菌溶液に対するDEPIMを十分に補完する結果が得られた。(3)に関しては、上記で得られた各種条件に対するインピーダンスの変動傾向をデータベース化するとともに、他の生物学的検出法で得られた特性と比較して相関係数を算出した。なお、本研究の関連成果は、学術投稿論文(静電気学会誌)及び国内学会講演会(静電気学会全国大会及び電気学会全国大会)にて発表されている。以上のことから、本研究では当補助金を有効に活用し、確実に到達目標を達成できたと思われる。

The purpose of this study is to establish the correlation between the induced fluorescence intensity and the induced fluorescence intensity in the bacterial mixture by using the new induced fluorescence method (DEPIM-LIF). This fiscal year (FY18) is based on the study of preparation for the previous fiscal year,(1) simultaneous measurement of light intensity,(2) comparison of detection characteristics in mixed state, and (3) establishment of measurement standards. (1)For the detection of E. coli, CFDA CTC and fluorescent antibody, the fluorescent intensity was measured. At the same time, the detection of fluorescence between electrodes, the induction of electrophoresis, the detection of fluorescence intensity and the quantitative analysis of fluorescence intensity of Escherichia coli (2)To investigate the regulation of coliform and the tendency of coliform to change in response to heat treatment, metabolic state and activity (life and death). The results show that the biological method can simultaneously measure the activity of complex organisms, and the indirect method can be used to measure the activity of complex organisms. The appropriate adjustment of various parameters (voltage amplitude, cycle number, flow rate, and solution), and detailed separation are possible. The results of fluorescence analysis are that the separation was successful with clear measurement of the presence or absence of staining, and the DEPIM was fully complemented by the mixed bacterial solution in the laboratory. (3)The correlation coefficient is calculated according to the correlation coefficient between the two factors. The related results of this study were presented in academic papers (Journal of Electrostatic Society) and lectures of domestic societies (National Congress of Electrostatic Society and National Congress of Electrostatic Society). This study aims to achieve the goal of the grant.

项目成果

誘電泳動インピーダンス計測法による大腸菌の代謝活性モニタリング

使用介电泳阻抗测量监测大肠杆菌的代谢活性

• 发表时间: 2006
• 期刊: 静電気学会講演論文集'06
• 作者: 円城寺隆治;尼子恵里;内田 諭;杤久保文嘉
• 通讯作者: 杤久保文嘉

インピーダンス計測法による損傷大腸菌の誘電泳動特性解析

阻抗测量法分析受损大肠杆菌的介电泳特性

• 发表时间: 2007
• 期刊: 静電気学会誌 31・1
• 作者: 円城寺隆治;尼子恵里;内田 諭;杤久保文嘉
• 通讯作者: 杤久保文嘉

誘電泳動力を応用した菌濃縮セルの基礎特性

利用介电泳力的细菌浓差池的基本特性

• 发表时间: 2006
• 期刊: 第53回春季応用物理学関係連合講演会講演予稿集 3
• 作者: 内田 諭;円城寺隆治;杤久保文嘉
• 通讯作者: 杤久保文嘉

マイクロスケールインピーダンス計測法による損傷大腸菌の誘電特性と代謝活性の相関検証

使用微尺度阻抗测量方法验证受损大肠杆菌的介电特性和代谢活性之间的相关性

• 发表时间: 2007
• 期刊: 平成19年電気学会全国大会講演論文集 3
• 作者: 尼子恵里;内田 諭;杤久保文嘉;円城寺隆治
• 通讯作者: 円城寺隆治