Photonic and electrochemical based dengue serotype-specific detection using carbon quantum dots

使用碳量子点进行基于光子和电化学的登革热血清型特异性检测

• 批准号: 17F17359
• 负责人: 朴 龍洙
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Shizuoka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-11-10 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17F17359/
• 关键词: カーボン量子ドット; ウイルス検出; E型肝炎ウイルス; 示唆パルスボルタンメトリー; RNA; ポリアニリン; グラフェン; デングウイルス; 示差パルスボルタンメトリー; 蛍光検出; DNA; 差動パルス電圧計

前年度完成したウイルス検出系を用いて、ウイルス検出に必要な各種パラメーターの設定を行い、検出感度や選択性等を調べた。世界中の急性ウイルス性肝炎の主要な原因の1つであるE型肝炎ウイルス（HEV）を標的ウイルスとし、予備実験の際には、感染性のないE型肝炎ウイルス様粒子（HEV-LP）を用いて電気化学的HEVの検出を行った。グラフェン量子ドットと金の埋め込まれたポリアニリンナノワイヤ層に、抗HEV抗体を修飾したグラフェン層をコーティングすることで、導電性の高い電極を作製することができた。ウイルスが電極に蓄積する段階で、外部電気パルス（+0.8V）を導入すると、他の条件より電気化学的シグナルが高くなることが判明した。これによって、ポリアニリンナノワイヤ表面が拡大したし、標的ウイルスが抗体に接触しやすくなり、HEVに対する感度が向上した。標的HEVは、G1、G3、G7を含むさまざまなHEV遺伝子型および細胞培養上清から得られたフェレットHEV、並びにG7 HEVに感染したサルから採取した一連の糞便検体サンプルを用いて、HEVを検出感度、96.7 RNA copy/mLで検出した。この感度はリアルタイムの定量的逆転写ポリメラーゼ連鎖（RT-qPCRと同様であった。本研究で開発した電極は、ウイルスの存在を電気化学的シグナルに変換可能な独創的な成果であり、高感度でウイルスの検出を可能とするPCRに代わる画期的なものである。本研究はNature Communication 10:3737 (2019)に掲載された。

Year to complete before し た ウ イ ル ス を 検 out department with い て, ウ イ ル ス 検 out に な various necessary パ ラ メ ー タ ー の line set を い, 検 sensitivity や sentaku sex such as を adjustable べ た. World の acute ウ イ ル ス sex hepatitis の な main reason の 1 つ で あ る hepatitis E ウ イ ル ス (HEV) を mark ウ イ ル ス と し, reserve be 験 の interstate に は, infectious の な い hepatitis E ウ イ ル ス others particles (HEV - LP) を い て chemical HEV electric 気 の 検 を row っ た. グ ラ フ ェ ン quantum ド ッ ト と buried gold の め 込 ま れ た ポ リ ア ニ リ ン ナ ノ ワ イ ヤ layer に, anti HEV antibody を modified し た グ ラ フ ェ ン layer を コ ー テ ィ ン グ す る こ と で, high conductivity の い electrode を cropping す る こ と が で き た. ウ イ ル ス が electrode に accumulation す る Duan Jie で, external electric 気 パ ル ス (+ 0.8 V) を import す る と, he よ の conditions り electric 気 chemical シ グ ナ ル が high く な る こ と が.at し た. こ れ に よ っ て, ポ リ ア ニ リ ン ナ ノ ワ イ ヤ surface が company, big し た し, mark ウ イ ル ス が antibody に contact し や す く な り, HEV に す seaborne る sensitivity が upward し た. Target HEV は, G1 and G3, G7 を む さ ま ざ ま な traces of HEV 伝 sub-type お よ び cell culture supernatant か ら have ら れ た フ ェ レ ッ ト HEV and び に G7 HEV infection に し た サ ル か ら take し た の feces in a row 検 body サ ン プ ル を with い て, HEV を 検 sensitivity, 96.7 RNA copy/mLで検 produces た. <s:1> host sensitivity リア タ タ ム ム <s:1> quantitative reverse 転 writing ポリメラ ゼ ゼ ゼ linkage (RT-qPCRと is the same as であった). This research で open 発 し た electrode は, ウ イ ル ス の is を electric 気 chemical シ グ ナ ル に variations in May な original な results で あ り, Gao Gan で ウ イ ル ス の 検 out を may と す る PCR に generation わ る painting period な も の で あ る. This study is published in された Nature communications 10:3737 (2019)に.

项目成果

Femtomolar Detection of Dengue Virus DNA with Serotype Identification Ability

• DOI: 10.1021/acs.analchem.8b01802
• 发表时间: 2018-11-06
• 期刊: ANALYTICAL CHEMISTRY
• 影响因子: 7.4
• 作者: Chowdhury, Ankan Dutta;Ganganboina, Akhilesh Babu;Park, Enoch Y.
• 通讯作者: Park, Enoch Y.

Single-step detection of norovirus tuning localized surface plasmon resonance-induced optical signal between gold nanoparticles and quantum dots

• DOI: 10.1016/j.bios.2018.09.024
• 发表时间: 2018-12-30
• 期刊: BIOSENSORS & BIOELECTRONICS
• 影响因子: 12.6
• 作者: Nasrin, Fahmida;Chowdhury, Ankan Dutta;Park, Enoch Y.
• 通讯作者: Park, Enoch Y.

静岡大学生物工学研究室

静冈大学生物工程实验室

Electrochemical Pulse Induced Biosensor for Virus Detection using GQDs@AuNP-PAni Nanocomposites

使用 GQDs@AuNP-PAni 纳米复合材料进行病毒检测的电化学脉冲诱导生物传感器

• 发表时间: 2019
• 作者: Ankan Dutta Chowdhury;Kenshin Takemura and Enoch.Y Park
• 通讯作者: Kenshin Takemura and Enoch.Y Park

Detection of Influenza virus by controlling the distance of fluorescent quantum dots and adjacent gold nanoparticles

通过控制荧光量子点和相邻金纳米粒子的距离检测流感病毒

• 发表时间: 2019
• 作者: Fahmida Nasrin;Ankan Dutta Chowdhury;Kenshin Takemura;Hiroyuki Honda;Enoch Y. Park
• 通讯作者: Enoch Y. Park