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マイクロ・ナノ化学チップによる生体分子の超高速超高感度分析法の開発

利用微纳化学芯片开发生物分子超高速、超灵敏分析方法

基本信息

批准号：
06F06787
负责人：
北森武彦
金额：
$ 1.41万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2008
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06F06787/
关键词：
拡張ナノ空間マイクロチップタンパク質 DNA

项目摘要

本研究ではマイクロ・ナノ化学チップを用いて、生体分子を高速かつ高感度に測定する手法の開発を目指している。非常に微小な空間を分析場とすることで、分析の高速化が期待され、また濃縮なども可能になり高感度な分析法へつながると期待される。しかし、そのためには、マイクロ・拡張ナノ流路に分子認識機能を持たせる必要がある。そこで、前年度開発した光リンカーを用いて、拡張ナノ流路のガラス壁面にDNAをパターニングする手法を開発した。拡張ナノ流路に光リンカーやDNAを順番に圧力制御によって流量を制御しながら導入して、流路の一部分(長さ数100μmスケール)に光を照射して、光リンカーおよびDNAを表面修飾した。それを再度繰り返して、同一の拡張ナノ流路内に塩基配列の異なる2種類のDNAを固定化した。これが実際に分子認識デバイスとして機能することを実証するために、それぞれのDNAに相補的なDNAを準備した。これらに、異なる蛍光色素を標識して、相補的なDNAとだけハイブリダイゼーションするか蛍光顕微鏡により確かめた。その結果、それぞれの修飾部位からは相補的なDNAに標識された蛍光のみが観測された。また、流した相捕DNAはフロー条件でほぼすべて表面に捕捉され、非常に高速な分析が可能であることがわかった。以上の結果から、本修飾法が分子認識デバイスとして有効であり、高速かつ多項目同時分析が可能であることを実証できた。また、拡張ナノ空間の体積はナノリットル以下であり、これは単一細胞レベルの内容物を十分に分析可能な体積であることを意味する。以上により、本研究の目的をほぼ達成した。

This study ではマイクロ · ナノ chemical チップを with いて, living body molecular を high-speed かつ Gao Gan degrees に determination する gimmick の open 発を refers している. Very tiny なに space を analysis field とすることで, high speed analysis のが expect され, また enrichment なども may になり Gao Gan degrees な analysis へつながると expect される. しかし, そのためには, マイクロ · company, zhang ナノ flow に molecular recognition function を hold たせる necessary がある. そこで, before the annual 発した light リンカーを with いて, company ナノ flow のガラス wall に DNA をパターニングする gimmick を open 発した. Company, zhang ナノ flow に light リンカーや DNA を shun's に pressure suppression によって flow を suppression しながら import して, flows の part (long さ number 100 microns スケール) にを sunlight して, light リンカーおよび DNA を surface modification した. The それを is rewound to the て, and the に base in the ナノ flow path of the same <s:1> 拡 is matched with <s:1> different なる2 types of <s:1> DNAを immobilized for たた. これが be interstate に molecular recognition デバイスとして function することを card be するために, それぞれのに phase of DNA な DNA を prepare した. これらに, different なる蛍 photopigment を logo して, phase of な DNA とだけハイブリダイゼーションするか蛍 light 顕 micromirror によりか indeed めた. The そ <s:1> result, the それぞれ modified site ららら complementary なDNAに identifier された蛍 light みが観みが観 measurement された. また, flow した phase capture DNA はフロー conditions でほぼすべて surface に capture され, very に high-speed がな analysis may であることがわかった. Results above のから, this modified method が molecular recognition デバイスとして have sharper であり, high-speed かつが multiple projects at the same time analysis may であることを card be できた. また, company ナのノ space volume はナノリットル following であり, これは単 a cell レベルの contents を very に analysis may な volume であることを mean する. The above によによ, the purpose of this study をほぼ achieved をほぼた.