게시 및 게시 날짜 : 2021/01/26

전체 가시 광선 지역에서 발전하는 Rainbow Luminous 표시의 포트폴리오

의료 및 환경 진단을위한 다색 바카라 추천 영상 도구로 예상

포인트

  • 파란색에서 빨간색, 근적외선 광선에 이르기까지 다양한 색상을 방출 할 수있는 "Enzyme-Substrate Group"을 개발했습니다
  • 생물 바카라 추천 및 포괄적 인 건강 검사를 통한 다색 영상에 사용될 수 있습니다
  • 차세대 의료 및 환경 진단의 혁신에 기여

요약

Kane Seibai 최고 연구원, Kane Seibai, 국립 고급 산업 과학 기술 연구소 (Ishimura Kazuhiko의 회장) (이하 AIST), "AIST"라고 불림), 회장 OGATA ATSUSHI] 및 MAKI SHOJIRO, 기본 과학 및 공학과, 기초 및 공학과, 기초 및 공학과, 기초 및 공학과, 기초 및 공학과, Maki Shojiro, Maki Shojiro, 기본 과학 및 Maki Shojiro, 기본 과학 및 Maki Shojiro, 기본 과학 및 Maki Shojiro, 기본 Shojiro, Maki Shojiro (이하 "Dentsu University of Dentsu"라고 함)와 특별히 임명 된 연구원 인 Kitada Noboru는 의료, 환경 진단 및 생물학적 영상에 적용될 것입니다가시 광선 영역"무지개 방출 표지판포트폴리오" 공동으로 개발되었습니다

의료 및 환경 진단 분야에서바이오 마커조명 표시오랜 도전이었습니다 이번에는 Aist 자신의인공 생물 바카라 추천 효소 (ALUC®)(AIST 상표)묘목 방출 효소빛나는 효소및 Dentsu University 's OWN빛나는 기판와 결합하여, 우리는 가시 광선 영역 전체에 대해 빨간색에서 파란색으로 선택적으로 방출되는 Rainbow Luminescent 마커 포트폴리오를 개발했습니다 (요약 다이어그램) 이번에 개발 된 "Rainbow Luminous Markers의 포트폴리오"는 포괄적 인 건강 검사 및 하나의 샘플에 대한 동시 이미징을 가능하게합니다 예를 들어, 인플루엔자 및 COVID-19 진단 키트, 암 영상 및 화학 물질의 독성 평가에 대한 바카라 추천 라벨링을 동시에 측정 할 수있는 기본 기술이며 의료 및 환경 진단 분야에서 바카라 추천 레이블 포트폴리오로 광범위하게 사용할 것으로 예상됩니다

이 기술의 세부 사항은 2021 년 1 월 26 일 (영국 시간)에 제공 될 예정입니다과학 보고서에 게시

그림

요약 다이어그램 : 바카라 추천 기판과 바카라 추천 효소의 조합을 사용한 바카라 추천 이미지
1a, 1B, 1C, 1D, CTZ, 6-PI-OH-CTZ는 바카라 추천 기판의 이름입니다 가시 광선 영역의 다양한 바카라 추천 색상은 바카라 추천 효소가 혼합되는 기질에 따라 생성 될 수 있습니다


개발의 사회적 배경

최근bioluminescenceBioAssay암 영상은 관심을 끌고 있습니다 특히, 새로운 코로나 바이러스의 전 세계 유행성으로 인해 바이러스 탐지와 같은 의료 진단 기술에 큰 관심이 있습니다

그러나 자연 생물 바카라 추천은 바카라 추천 색상에 대한 선택이 거의 없다는 문제가 있습니다 특히, 해양 유기체로부터의 생물 바카라 추천은 "청색 녹색"으로 편향되므로, 따라서 생물 바카라 추천은 살아있는 유기체의 한 형태이다헤모글로빈에 쉽게 흡수됩니다 따라서 조직 투과성은 열악하고 바카라 추천 라벨 사이의 간섭이 발생할 수 있습니다 이러한 짧은 파장 방출 색상이 생물학적 샘플에 사용될 때, 광 감쇠가 심해서 생물학적 영상에 부적합합니다 반면에 과거에는 노란색에서 빨간색의 긴 파장 범위의 바카라 추천 색상이 사용될 수 없으므로 멀티 컬러 이미징을 수행 할 수 없어 효율적인 바이오 분석 또는 의료 및 환경 진단을 수행 할 수 없습니다

의료 진단 기술에 중점을두면, 가벼운 방출 라벨을 방해하지 않고 최근의 새로운 코로나 바이러스를 진단하는 데 사용될 수있는 소분자 바카라 추천 시스템이 바람직했습니다 살아있는 유기체는 다양성으로 가득 차 있기 때문에 무지개 색을 표현할 수있는 다색의 바카라 추천 마커에 대한 수요가있었습니다

 

연구 기록

AIST는 화학 물질 제공생물학적 활동 평가에 대한 연구 개발을 수행하고 있으며 화학 생물 활성 바카라 추천의 시각화에 대한 광범위한 연구를 수행했습니다 예를 들어, 우리는 인공 생물 바카라 추천 효소 (ALUC®) 및 적색 형광 염료 (2013 년 11 월 26 일,Aisotech Press 발표 2018 년 5 월 17 일)

반면에, Dentsu 대학은 소방의 생물 바카라 추천에 기초하여 자체 장의 장의 바카라 추천 이미징 시스템을 개발했습니다 또한, 우리는 해양 유기체로부터 유래 된 광 방출 시스템에 중점을두고 더 긴 파장 방출 및 다색 영상화에 기여하는 기질 그룹의 합성에 초점을 맞추고있다

이번에는 우리는 AIST의 바카라 추천 효소 기술과 Dentsu University의 바카라 추천 기판 기술을 결합한 생물 바카라 추천 시스템을 개발하여 노란색 및 다색 영상보다 긴 파장의 방출을 실현하는 작업을 수행했습니다

또한,이 연구 개발은 과학 연구를위한 과학 보조금 홍보를 위해 일본 사회의 뒷받침, "다색 인공 생물 바카라 추천 (기본 연구 (A), 2017-2021)를 사용하여 소분자 화학 물질의 생물 활성을 평가하기위한 플랫폼 만들기 (AID)"(과학 연구를위한 보조금)의 지원을 받았다

 

연구 컨텐츠

이번에 개발 된 무지개 빛깔의 기판은 그림 1에 나와 있습니다 이중 결합은 코엘 렌 테라 진 (CTZ) 골격의 탄소의 6 번째 위치로 증가되며, 이는 해양 유기체의 바카라 추천 효소에 일반적입니다기능 그룹as2 학년 아민| 도입되고, 탄소 8의 위치 8에서 치환기는 하나의 탄소를 통해페닐 그룹를 설정함으로써, 전례없는 흉막리즘 (1 유형)을 나타내는 일련의 바카라 추천 기판 한편, 두 가지 유형의 바카라 추천 기질은 탄소의 두 번째 위치에 치환기에 하이드 록실기 (OH)가없고 페닐기는 탄소의 8 번째 위치에 직접 부착되기 때문에 첫 번째 유형과 구별된다 한편, 두 가지 유형의 바카라 추천 기질이 AIST의 인공 생물 바카라 추천 효소 (ALUC®)에만 반응한다는 것이 발견되었다 또한 바카라 추천 새우에서 유래 한 바카라 추천 효소 (NanolucTM)와 반응하고 높은 밝기에서 빛을 방출합니다Frimajin

그림 1

그림 1 무지개 빛깔의 기판의 화학 구조
화학식 측면의 빨간색 숫자 2, 6 및 8은 바카라 추천 기판의 골격의 탄소 위치를 나타냅니다 n은 이중 결합의 수를 나타냅니다

우리가 새로 개발 된 무지개 빛깔의 기판 그룹 (도 1)의 바카라 추천 특성을 조사했을 때, 우리는 Renilla 방출 효소 (RLUC86-535) 또는 인공 생물 무상 효소 그룹 (ALUC®), 고생 된 루미네이션 루네미네이트 (1), 및 인공 바이올 라미네이트 효소 그룹 (ALUC®)과 혼합 될 때, 우리는 발견 된 것으로 밝혀졌다 바카라 추천 색상은 바카라 추천 기질의 유형에 따라 나타났습니다 (그림 1) 도 2 및 3에 도시 된 바와 같이, 이들 바카라 추천 효소는 무지개 빛깔의 기질과 반응하여 청색, 녹색, 노란색, 빨간색 및 근적외선 방출을 나타낸다 이러한 배기 가스에는 전례없는 장 수파가 발생하는 배출이 포함됩니다

그림 2

그림 2 무지개 빛깔의 기판 (1 유형) 및 바카라 추천 효소의 반응으로 인한 방출 스펙트럼
RENILLA 방출 효소 (RLUC) (왼쪽) 및 인공 생물 바카라 추천 효소 (ALUC®)를 사용한 방출 스펙트럼 (오른쪽) 하부 사진은 스펙트럼에 해당하는 실제 광 방출을 보여줍니다 붉은 흑인은 조직 투명도가 우수한 장 파장 영역 (600 nm 이상)을 나타냅니다

우리는 무지개 빛깔의 기판 그룹 (특정 바카라 추천 효소에만 반응하는 특성)의 선택성을 조사했으며, 한 유형은 일반적으로 Renilla 바카라 추천 효소 (RLUC86-535SG) 및 인공 바이오 멘트 효소 (ALUC SUNCENTENTENC)에 선택적으로 방출됩니다 바카라 추천 새우 (NanolucTM)에 빛을 방출하지 않았습니다 1a는 특히 Renilla로부터 유래 된 바카라 추천 효소 (RLUC86-535SG)에 대해 강한 빛을 방출했다 (도 4) 한편, 두 가지 유형은 AIST의 인공 생물 바카라 추천 효소 (ALUC®) 로부터만 특정 빛을 방출했으며 다른 바카라 추천 효소로부터 어떤 빛을 방출하지 않았다 (도 3) 반면, 세 가지 유형은 Renilla 및 바카라 추천 특성에서 유래 한 흥미롭게도 바카라 추천 효소 였지만 바카라 추천 새우 (NanolucTM)는 바카라 추천 특성, 특히 3D에서 높은 선택성을 갖습니다 (그림 3 및 4) 또한, 인공 생물 바카라 추천 효소 (ALUC®)로 빛을 방출하지만 밝기가 약했습니다 (그림 3, 그림 4) 또한, 천연 코엘 렌 테라진 (CTZ)은 인공 생물 바카라 추천 효소 16 (ALUC®16)에서 비교적 강한 바카라 추천 특성을 나타냈다 (도 4)

그림 3

그림 3 무지개 빛깔의 기판 (유형 2 및 3) 및 바카라 추천 효소의 반응으로 인한 방출 스펙트럼
인공 생물 바카라 추천 효소 (ALUC®) 및 바카라 추천 새우 (NanolucTM)를 사용한 배출 스펙트럼 (오른쪽)

그림 4

그림 4 레인보우 바카라 추천 시스템의 선택적 바카라 추천 현상
특정 바카라 추천 기판 및 특정 바카라 추천 효소가 선택적으로 빛에 반응합니다 왼쪽의 수직 축 : 다양한 해양 유기체에서 유래 한 바카라 추천 효소 그룹 및 왼쪽의 수평 축 : 바카라 추천 기판

이런 식으로, 이번에 개발 된 무지개 빛깔의 기판은 바카라 추천 효소와 반응하여 가시 광선 영역에서 파란색에서 빨간색에 이르기까지 다양한 바카라 추천 색상을 생성 할 수 있습니다 또한 일부 조합은 상호 선택성이 매우 높았습니다 이 기술의 다수 분리 성과 선택성을 사용하여 바카라 추천 신호 사이의 간섭이 필요하지 않은 생물 분석의 개발과 같이 이전에 불가능한 기술을 실현할 수 있습니다 예를 들어, 환자의 신체 유체에 존재하는 7 개의 바이오 마커를 동시에 측정 할 수 있으며,이 기술의 적용은 다양한 건강 검진을 빠르고 쉬운 것으로 여겨집니다 또한 이번에 개발 된 기술은 또한 이전에 높은 감도로 감지하기 어려운 작은 바이러스를 감지 할 수있는 생물 분석을 개발할 수있는 것으로 간주 될 수 있습니다 또한, 생물학적 조직의 높은 투과성으로 방출되는 적혈구는 동물 개체 내에서 암 전이를 쉽게 시각화 할 수 있습니다

 

미래 계획

앞으로, 우리는 이번에 개발 된 무지개 방출 마커 포트폴리오를 사용하여 의료 및 환경 진단 연구를 계속 수행 할 것이며, 더 긴 파장 범위에서 더 높은 밝기와 우수한 화학적 안정성을 갖는 무지개 방출 마커의 포트폴리오로 개선하는 등의 성능 향상에 중점을 둘 것입니다 우리는 또한 다양한 동물 개체 내에서 생물학적 이미지를 이미지화하는 것을 목표로합니다


터미널 설명

◆ 가시 광선 영역
전자기파 사이에서 인간의 눈에 보이는 파장의 빛을 나타냅니다 이 파장 영역에는 빨간색, 주황색, 녹색, 파란색과 같은 색상이 포함됩니다 법률 (측정법)에 따라 360 ~ 830 nm로 설정되어 있습니다 (Metrology Act 제 19 조경계 제 794 조)[참조로 돌아 가기]
◆ 포트폴리오
원래 "유사한 문서 철자"또는 "아티팩트 파일"을 나타냅니다 여기서, 일련의 바카라 추천 기질과 바카라 추천 효소의 조합에 의해 전체 가시 광선 영역을 포괄하는 바카라 추천 레이블 그룹과 바카라 추천 라벨의 전체 색상[참조로 돌아 가기]
◆ 바이오 마커
질병 진단 및 환경 측정의 지표 역할을하는 생물학적 물질을 말합니다 바이오 마커의 존재 또는 강도를 측정하면 질병 등을 진단 할 수 있습니다[참조로 돌아 가기]
◆ 조명 표시
이것은 생물 분석 (바닥에 용어 포함)과 생물학적 영상화 중에 사람들에게 탐지 정보를 표현하는 바카라 추천 물질이며, 바카라 추천 물질에 의해 생성 된 색상과 강도에 따라 감지 된 물질에 대한 정보를 읽을 수 있습니다[참조로 돌아 가기]
◆ 인공 생물 바카라 추천 효소 (ALUC®)
바카라 추천 플랑크톤에서 유래 된 레오 락트 효소는 아미노산 데이터베이스에서 자주 발생하기 쉬운 아미노산을 선택하여 인위적으로 생성 된 일련의 생물 바카라 추천 효소를 말합니다 이것은 AIST에서 개발 된 최초의 기술입니다 일반적으로, 바카라 추천 광 및 안정성은 기존의 바카라 추천 효소보다 우수하다[참조로 돌아 가기]
◆ 붉은 침출수 바카라 추천 효소
Renilla (Cnidaria)가 발견 한 바카라 추천 효소이며 모든 해양 유기체의 가장 일반적으로 사용되는 바카라 추천 효소입니다 Umishiitake의 영어 이름에서Renilla루시퍼 라제 (RLUC)로 표시됩니다 자연스럽게 발견 된 것을 RLUC라고하지만 개선 된 돌연변이 체는 숫자와 숫자로 작성됩니다 예를 들어, RLUC86-535SG로 표시되면 8 개의 돌연변이가있는 여섯 번째 버전을 나타냅니다 이는 방출 피크가 535nm임을 의미합니다 또한, SG는 아미노산 돌연변이가 S에서 G로 변화했음을 의미한다이 돌연변이 체는 Renilla 바카라 추천 효소 돌연변이 체 중 가장 유명하다[참조로 돌아 가기]
◆ 번개 효소
바카라 추천 반응을 촉진하는 효소에 대한 일반적인 용어 생물학적으로 유래 된 품목을 생물 바카라 추천 효소 (루시퍼 라제)라고합니다 생물 바카라 추천 효소는 주로 곤충 (예 : Firefly Luciferase) 및 해양 동물 (예 : Renilla Luciferase)에서 유래하며, 박테리아에서 곤충에 이르기까지 다양한 유기체에서 추출 될 수 있습니다[참조로 돌아 가기]
◆ 광 기판
바카라 추천 효소와의 특정 촉매 반응을 수행함으로써 빛을 방출하는 소분자 화학 물질 화학 에너지를 저장하는 화학 물질이며, 바카라 추천 효소에 결합하는 것과 같은 특정 조건이 충족되면 화학 에너지는 전자를 흥분시키고지면 상태로 돌아올 때 빛을 방출합니다 생물학적으로 유래 된 물질을 생물 바카라 추천 기질이라고합니다[참조로 돌아 가기]
◆ Bioluminescence
이것은 소방차와 같은 살아있는 유기체에서 살아있는 유기체 (광 방출 화학 반응을 촉진하는 살아있는 유기체에서 유래 한 생물 바카라 추천 효소), 생물 화학적 반응에 대한 촉진제 (소분자 화학 물질),이 분산 화학 반응에 대한 생물 바카라 추천 효소 (생성 유기체에서 유래 한 효소), 소분자 화학적 반응에 대한 현상이다 기판에 저장, 전자를 흥분시키고 접지 상태로 돌아올 때 빛을 방출합니다 그것은 열 (차가운 빛)과 관련이없는 빛을 나타냅니다 화학 에너지를 사용한다는 점에서 화학 바카라 추천의 한 유형입니다[참조로 돌아 가기]
◆ Bioassay
유기체의 고유 한 기능을 활용하는 측정 (분석) 시스템을 나타냅니다 셀 라인 및 비 세포 계보 생물 분석이 있습니다 전형적인 비 세포 생물 분석법은 항원-항체 반응을 사용한 진단 시약이다 임신 진단 시약 및 배란 진단 시약으로 유명합니다 또한, 배양 세포주에 기초한 분석 시스템도 널리 사용된다[참조로 돌아 가기]
◆ 헤모글로빈
각 세포에 혈액에 산소를 전달하고 이산화탄소를 수집하는 "캐리어"입니다 그것은 적색 안료 단백질이며, 철분 성분 "헴"은 산소에 결합하는 역할을합니다[참조로 돌아 가기]
◆ 생체 활동 평가
는 특정 약물 물질 또는 생체 내 단백질로 인한 생리 학적 현상을 평가하는 것임을 의미합니다 예를 들어, 환경 호르몬이 신체에 들어가서 내분비 방해 효과를 나타내는 정도를 평가하는 것을 말합니다 평가는 일반적으로 생물 분석을 통해 수행됩니다[참조로 돌아 가기]
◆ 기능 그룹
화합물에 특정한 화학적 특성을 제공하는 역할을하는 원자 그룹[참조로 돌아 가기]
◆ 2 학년 아민
질소 (N) 골격의 화학 물질이며 최대 3 개의 치환기를 가질 수 있습니다 치환의 수가 2 인 경우, 이는 2 차 아민이라고합니다[참조로 돌아 가기]
◆ 페닐 그룹
화학식 C6H5로 표시되는 벤젠 고리와 유사한 원자 그룹입니다 6 개의 탄소 원자가 평면을 형성하며, 그 중 5 개는 수소에 결합된다[참조로 돌아 가기]
◆ Frimagin
바카라 추천 새우 (NanolucTM)와 반응하고 강한 바카라 추천을 나타내는 것으로 알려져 있습니다 그것은 Promega에 의해 상용화되어 있으며 전 세계적으로 판매됩니다[참조로 돌아 가기]

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