マイクロ流体/電気化学センサーを用いたRNA/DNAのハイスループット解析

使用微流体/电化学传感器对 RNA/DNA 进行高通量分析

基本信息

批准号：
08F08374
负责人：
民谷栄一
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2010
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08F08374/
关键词：
印刷電極フロー型PCRチップ GMO検知食品検査電気化学 μTAS rapid PCR

项目摘要

従来の病理診断、細胞培養、あるいは血液検査などは、結果を得るまでに2日から2週間を要するため、治療や感染症の診断に実用的ではない。ナノ加工/マイクロフロー化を取り入れることで電気化学検出デバイスが、オンサイトモニタリングに向けた低コスト化、低消費電力化、ポータブルセンサー化の実現に近づくと考えている。本研究では、RNA/DNA分子のハイスループット検出を目指し、DNA増幅部位や電気化学分析部位などの機能を一枚のチップ上に集積が可能なデバイスの設計と作製を検討した。具体的には、Loop-Mediated Isothermal Amplification法を用いて目的DNAを増幅し、電気化学活性を有するHoechst 33258を結合させ、印刷型電極チップを用いてCBH351トウモロコシの定量測定に成功した。また、Bacillus subtilis168モデルを用いて、初期濃度1000ゲノムコピーからの16S rDNAの電気化学検出にも成功した。さらに、ソフトリソグラフィー技術により、PDMS/ガラス製のマイクロ流路チップの設計・作製を行い、これを用いてわずか7分でのオンチップPCR増幅にも成功した。また、回収した増幅産物の電気化学計測による検出も可能であった。これを応用し、バイオテロの生物剤の懸念のある炭疽菌遺伝子の迅速検知も可能であった。これらの結果より、病理診断、食品検査、GMO検査、バイオテロ防御などへのオンサイト迅速検出への応用の可能性を見出すことができ、広範な分野への貢献が期待できる。

常规的病理诊断，细胞培养或血液检查需要2天到2周才能获得结果，这使得它们是对传染病的治疗或诊断的不可行的。通过合并纳米机/微流，电化学检测设备将接近较低的成本，较低的功耗和便携式传感器进行现场监控。在这项研究中，我们研究了可以在单个芯片上整合功能（例如DNA扩增位点和电化学分析位点）的设备的设计和制造，旨在检测高通量RNA/DNA分子。具体而言，使用环路介导的等温扩增方法扩增靶DNA，并将电化学活性Hoechst 33258合并，并使用印刷电极尖端成功地对CBH351玉米进行定量测量。我们还使用枯草芽孢杆菌168模型成功地从1000个基因组拷贝的初始浓度中成功地电化学检测了16S rDNA。此外，我们使用柔软的光刻技术，设计并制造了由PDM/玻璃制成的微通道芯片，并在短短7分钟内成功地放大了芯片PCR。此外，可以通过电化学测量来检测回收的扩增产物。这也可以快速检测到炭疽基因，这是对生物恐怖的生物学剂的关注。这些结果揭示了在病理诊断，食物测试，转基因生物测试，预防生物恐怖和其他领域中快速现场检测的潜力，从而有可能为广泛的领域做出贡献。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Microfluidics Flow-chip PCR-electrochemical Sensor for the Rapid Detection of Pathogen

用于快速检测病原体的微流控芯片 PCR 电化学传感器

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
影响因子：
0
作者：
M. U. Ahmed;M. Saito;E. Tamiya
通讯作者：
E. Tamiya

Electrochemical genosensor for rapid detection of GMO using loop-mediated isothermal amplification

使用环介导等温扩增快速检测转基因生物的电化学基因传感器

DOI：
发表时间：
2009
期刊：
Analyst (In press)
影响因子：
0
作者：
M. U. Ahmed;M. Saito;M. M. Hossain;S. R. Rao;S. Furui;A. Hino;Y. Takamura;M. Takagi;E. Tamiya
通讯作者：
E. Tamiya

Electrochemical DNA Sensor Based on Microfluidics Flow Chip PCR Amplicons

基于微流控流式芯片 PCR 扩增子的电化学 DNA 传感器