Development of electrochemical gene detection method using small molecule ligand

利用小分子配体的电化学基因检测方法的开发

基本信息

批准号：
19K05534
负责人：
武井史恵
金额：
$ 2.75万
依托单位：
National Defense Medical College
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K05534/
关键词：
DNA EIS 小分子リガンド PCR RNA 蛍光分子 DNA結合分子炭素電極遺伝子検出電気化学リガンド

项目摘要

申請者の独自技術であるDNAの特殊構造に特異的に結合する“小分子リガンド”を使った遺伝子蛍光検出法を基盤とし、新たに電気化学的な手法を用いた高選択的な高感度生体分子計測法を構築することを目的として、研究を始めた。電気化学的手法としてインピーダンス(EIS)を用い、DNAと小分子リガンドの相互作用の変化を電気シグナルとして検出する方法の開発を目指し、昨年は小分子リガンドを固定化した電極の開発と基本原理の実証を行った。本年度はあらたに電気化学特性を持ち、かつ、DNAの特殊構造に特異的に結合する小分子リガンドの開発を行い、電極表面状に固定化を必要としない検出系の開発を目指して様々な化合物の特性について調べると同時に、新たな化合物の合成をおこなった。我々が蛍光分子として用いてきた2,7-ジアミノ1,8-ナフチリジン誘導体(DANP誘導体）のインピーダンスに対する電気化学的な性質を調べたところ、ナフチリジン環上にニトロ基が存在する(DANP-NO2）場合、存在しない場合(DANP)に比べてインピーダンスの変化は大きいことが分かった。その一方で、DANP-NO2のDNAへの結合能力が弱いため、検出を目的としたDNAを加えたときのEISの変化は小さく、インピーダンス測定によってDNAの特殊構造を特異的に検出する測定にDANP-NO2は適さないことが示唆された。またこの検出系では電極上にDNAや酵素等が吸着されるのを防ぐためPVAコートを行っているが、このPVAとDNAP誘導体の間で相互作用があると考えられ、電極表面状についても再検討が必要であることが分かった。

使用新的电化学方法基于基于遗传荧光检测方法的高敏感性活体使用“小分子配体”，该方法专门结合了申请人的特殊结构，我们开始研究申请人的独特技术。构建分子测量方法。目的是开发一种使用阻抗（EIS）作为一种电化学方法，以检测一种检测DNA和小分子配体之间相互作用变化的方法，去年，电极的发展和基本原理是该方法的发展和基本原理。已固定在小分子配体中。在这个财政年度，具有电化学特征并专门结合了DNA的特殊结构的小分子配体的发展旨在开发不需要固定在电极表面的检测系统。合成了该化合物的特征。 2,7-Giamino 1,8-氯化衍生物（DANP衍生物），我们用作荧光分子，检查了电性的电性质，并且在Naphtyligine环上有一个硝基（DANP-NO2）不存在（DANP），事实证明阻抗的变化更大。另一方面，由于DANP -NO2具有弱的DNA结合能力，因此添加DNA检测时会发生变化，而DANP则用于专门检测DNA的特殊结构，这不是通过阻抗测量。合适的。在此检测系统中，进行了PVA涂层，以防止DNA和酶在电极中吸附，但被认为是该PVA和DNAP导数之间的相互作用，事实证明，电极表面已重新进行。有必要考虑。

项目成果

期刊论文数量（13）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Electrochemical Impedimetric Real-Time Polymerase Chain Reactions Using Anomalous Charge Transfer Enhancement

使用异常电荷转移增强的电化学阻抗实时聚合酶链反应

DOI：
10.1021/acs.analchem.2c01659
发表时间：
2022
期刊：
Analytical Chemistry
影响因子：
7.4
作者：
Nobusawa Kazuyuki;Han Huan-Wen;Takei Fumie;Chu Ting-Chieh;Hashida Noriyasu;Yamashita Ichiro
通讯作者：
Yamashita Ichiro

Hydrolytically Stable Monolayers Derived from Epoxy Silane

源自环氧硅烷的水解稳定单层膜

DOI：
10.1246/cl.190700
发表时间：
2020
期刊：
Chem. Lett.
影响因子：
0
作者：
Nobusawa;K; Sabani;N. B.; Takei;F.; Nakatani;K. and Yamashita I
通讯作者：
K. and Yamashita I

Protective Effect of Luminal Uric Acid Against Indomethacin-Induced Enteropathy: Role of Antioxidant Effect and Gut Microbiota

DOI：
10.1007/s10620-021-06848-z
发表时间：
2021-02
期刊：
Digestive Diseases and Sciences
影响因子：
3.1
作者：
Akinori Wada;Masaaki Higashiyama;C. Kurihara;Suguru Ito;Rina Tanemoto;Akinori Mizoguchi;S. Nishii;Kenichi Inaba;N. Sugihara;Yoshinori Hanawa;Kazuki Horiuchi;N. Shibuya;Misaki Akiyama;Y. Okada;C. Watanabe;S. Komoto;K. Tomita;F. Takei;R. Hokari
通讯作者：
Akinori Wada;Masaaki Higashiyama;C. Kurihara;Suguru Ito;Rina Tanemoto;Akinori Mizoguchi;S. Nishii;Kenichi Inaba;N. Sugihara;Yoshinori Hanawa;Kazuki Horiuchi;N. Shibuya;Misaki Akiyama;Y. Okada;C. Watanabe;S. Komoto;K. Tomita;F. Takei;R. Hokari

Development of Electrochemical Detection of PCR products useing 2, 7-diamino-1,8-naphthyridine derivatives

使用2, 7-二氨基-1,8-萘啶衍生物电化学检测PCR产物的开发