ＣＤ型マイクロチップと検出システムが一体化して回転する新規分析デバイスの開発

开发一种将CD型微芯片和检测系统集成并旋转的新型分析装置。

• 批准号: 15J07611
• 负责人: 森岡 和大
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Tokyo University of Pharmacy and Life Science (2016)Tokyo Metropolitan University (2015)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-24 至 2017-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J07611/
• 关键词: オンサイト測定; マイクロ化学分析システム; CD型マイクロチップ; 蛍光検出システム; 酵素免疫測定法; 感染症; イムノグロブリンG; ELISA; 麻疹IgG; マイクロ化学分析; 遠心力に基づく送液法; PDMS

本研究では，現場で，誰もが，多成分を，簡便，迅速かつ高感度に測定できる分析システムの開発を目的とし，CD型マイクロチップと蛍光検出システムが一体化して回転する分析システムを開発した．本年度はまず，分析システムを構築した．作製したI/V変換アンプと，小型蛍光検出システム，バッテリーおよびデータ処理器を固定した円盤型基板と，CD型マイクロチップとをターンテーブル上に設置することで分析システムを構築した．チップのリザーバーにレゾルフィン水溶液を入れ，チップを回転させたまま蛍光強度の変化を測定した．溶液がリザーバー内に留まっている状態では変化は無かったが，回転数の増加により溶液が検出チャンバー内に流れ込んだときに，蛍光強度が増大した．これより，CD型マイクロチップを回転させた状態でリアルタイム蛍光検出が可能であることを確認した．次に，CD型マイクロチップを用いて，イムノグロブリンG（IgG）の測定を実施した．0～1800 ng/mLのIgG溶液を測定したところ，113 ng/mL以下の濃度範囲において検量線は良好な直線性を示した．また，検出限界（3σ）は19 ng/mLと見積もられ， 相対標準偏差（RSD）（n = 4）は3.1 ～ 11.3 %であった．また，従来法により同様の測定を行ったところ，検出限界は2.9 ng/mL，RSDは2.6 ～ 13.0 %であった．この結果より，本法は従来法と比較して感度は劣るものの，同等の再現性を有し，試薬や試料の使用量を約1/70，分析時間を約1/4に削減できることがわかった．また，麻疹IgGの測定に応用した．麻疹の陽性コントロールと陰性コントロールをモデル試料として測定したところ，2つの結果には有意な蛍光強度の差が見られた．また，再現性も良好であった．この結果から，本システムの感染症検査への応用が可能であることを確認した．

在这项研究中，我们开发了一个分析系统，在该系统中，集成和旋转了CD型微芯片和荧光检测系统，目的是开发一个分析系统，该系统允许现场中的任何人轻松，快速和轻松地测量多个组件。今年，我们首先构建了一个分析系统。分析系统是通过安装制造的I/V转换放大器，带有小荧光检测系统的磁盘状板，固定在转盘上的电池和数据处理器以及CD形微芯片的。将Resolfin溶液放在尖端的储层中，并在旋转尖端时测量荧光强度的变化。当溶液保存在储层内时，没有变化，但是由于旋转速度的增加，溶液流入检测室时，荧光强度增加。这证实了在CD型微芯片旋转时实时荧光检测是可能的。接下来，使用CD型微芯片测量免疫球蛋白G（IgG）。当测量IgG溶液在0到1800 ng/ml之间时，校准曲线在113 ng/ml或更小的浓度范围内显示出良好的线性性。此外，估计检测极限（3σ）为19 ng/ml，相对标准偏差（RSD）（n = 4）为3.1％至11.3％。此外，当使用常规方法进行类似的测量值时，检测极限为2.9 ng/ml，RSD为2.6％至13.0％。这些结果表明，尽管该方法的灵敏度低于常规方法，但它具有相同的可重复性，从而减少了约1/70使用的试剂和样品的量，分析时间约为1/4。它也应用于麻疹IgG的测量。当测量麻疹的阳性和阴性对照作为模型样品时，两个结果之间的荧光强度存在显着差异。此外，可重复性非常好。从这些结果中可以证实，该系统可以应用于传染病测试。

项目成果

2次元ナノビーズアレー構造体を用いる透過型表面プラズモン共鳴センサーの開発

采用二维纳米珠阵列结构的透射型表面等离子体共振传感器的开发

• 发表时间: 2015
• 作者: 森岡 和大，Harpal Singh，中嶋 秀，辺見 彰秀，曾 湖烈，加藤 俊吾，下島 昌幸，Le Van An，Shih Keng Loong，Sazaly AbuBakar;菅又 昌実，楊 明，内山 一美;伊永 章史，中嶋 秀，臼井 崇，森岡 和大，辺見 彰秀，曾 湖烈，加藤 俊吾，内山 一美
• 通讯作者: 伊永 章史，中嶋 秀，臼井 崇，森岡 和大，辺見 彰秀，曾 湖烈，加藤 俊吾，内山 一美

有機ELと有機フォトダイオードを用いる蛍光検出システムの開発

使用有机EL和有机光电二极管的荧光检测系统的开发

• 发表时间: 2016
• 作者: 森岡 和大;中嶋 秀;辺見 彰秀;曽 湖烈;加藤 俊吾;内山 一美
• 通讯作者: 内山 一美

Development of Portable Fluorescence Detection System Using an Organic Photodiode Array Detector

使用有机光电二极管阵列检测器开发便携式荧光检测系统

• 发表时间: 2017
• 作者: Kazuhiro Morioka;Hizuru Nakajima;Akihide Hemmi;Hulie Zeng;Shungo Kato;Katsumi Uchiyama
• 通讯作者: Katsumi Uchiyama

Investigation of simultaneous immunoassay by a two-dimensional surface plasmon resonance sensor using multiplied beam splitting optics

使用倍增分束光学器件的二维表面等离子体共振传感器进行同步免疫测定的研究

• 发表时间: 2016
• 期刊: Bunsekikagaku
• 作者: Kazuhiro Morioka;Hizuru Nakajima;Akihide Hemmi;Shinpei Iida;Fumi Kitamura;Hulie Zeng;Shungo Kato;Katsumi Uchiyama
• 通讯作者: Katsumi Uchiyama

有機フォトダイオードを用いる多点同時蛍光検出システムの開発

使用有机光电二极管的多点同时荧光检测系统的开发

• 发表时间: 2017
• 作者: Harpal Singh;Kazuhiro Morioka;Masayuki Shimojima;Le Van An;Hizuru Nakajima;Akihide Hemmi;Katsumi Uchiyama;Shih Keng Loong;Sazaly AbuBakar;Ming Yang;Masami Sugamata;森岡 和大，中嶋 秀，辺見 彰秀，飯田 慎平，北村 文，曾 湖烈，加藤 俊吾，内山 一美;森岡 和大，中嶋 秀，辺見 彰秀，曾 湖烈，加藤 俊吾，東海林 敦，柳田 顕郎，内山 一美
• 通讯作者: 森岡 和大，中嶋 秀，辺見 彰秀，曾 湖烈，加藤 俊吾，東海林 敦，柳田 顕郎，内山 一美