DNA情報の迅速な計測法 ~ 試薬の研究開発

DNAは生物や生命活動の元になる重要な情報をもっています。 DNAの配列を迅速に計測することで、様々な生物の情報をすばやく知ることができます。そのために私たちは、光を用いる一つの方法で、蛍光偏光法という方法を研究しています。 この方法は以下のような特徴があります。

(1) 試薬の固定化や洗浄操作が不要で比較的簡便な方法です。
(2) 試薬の手間やコストが低い方法です。

また、研究テーマの主な応用としては、以下のものが挙げられます。
(1) 病原性大腸菌などの食品に関わる微生物(遺伝子)の検出・検査支援
(2) バイオや創薬分野の研究支援

同時に、計測結果の自動判定プログラムも開発中です。 遺伝子の検出から計測結果の陽性及び陰性判定までのトータルシステムを完成させるため、現在研究を進めています。
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実験風景1

実験風景2

実験風景3

DNA情報の迅速な計測法 〜 測定装置システムの研究開発

蛍光偏光法には次のような特徴もあります。

(1) 装置の小型化が可能です。
(2) 比較的短時間で計測結果が得られます。

遺伝子情報計測装置を小型化することで,次のような応用も考えられます。
(1) 各種現場やフィールドにおける試験・検査の支援

現在、高感度化(nM レベル)、超微量サンプル計測(nL レベル)、小型化、電池駆動化、自動化等をめざしてさらに研究を進めています。
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測定装置

模式図

計測の様子

高感度な磁気計測および積層磁性材料に関する研究

磁気センサーは、パソコンやビッグデータの保存において重要な働きをするハードディスク装置、および各種家電製品に用いられています。 また、長さの計測や金属等の異物検出など、業務用にも用いられます。今後これらの分野では、できるだけ高周波の磁場に応答するセンサーが望まれます。当研究室では、回転磁化ならびにスピン回転を利用した高周波応答可能な高感度磁気センサーとその材料に関する研究をおこなっています。 この材料および計測技術をさらに研究・改良することで、脳や心臓等の生体磁気の計測、そして防犯分野などの超高感度磁気センサーとしての応用を検討しています。なお、生体磁気の計測には、従来の磁気センサーより1000倍以上の高感度化が必要といわれており、これを大きな目標としています。 またこのような高感度センサーを可能とする磁性薄膜材料に対して、コンピュータシミュレーションによる最適条件の解析を試みています。
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磁性薄膜

模式図

スパッタリング装置

パターン化装置

生体分子間相互作用のコンピュータシミュレーション解析

DNAやアミノ酸配列等の生体情報のバイオインフォマティクス(生物情報科学)においてコンピュータシミュレーション解析を用い、重要な生体反応であるリガンド・レセプター反応のメカニズムを研究しています。また、DNA情報計測に用いられることの多い蛍光標識物質がDNAハイブリダイゼーション反応に及ぼす影響についてもコンピュータによる解析を行っています。これらの研究は、試薬の合理的な開発や化学物質等による環境問題の研究へ繋がると期待されます。

(1) レセプターとリガントの反応をコンピュータにより解析することによって

(2) 相互作用がどの領域にあるかわかる

(3) 新薬や試薬の開発につなげることが可能!
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レセプター

リガント

リガンド・レセプター