게시 및 게시 날짜 : 2016/12/20

매우 낮은 농도의 카지노 바카라러스를 쉽게 감지 할 수있는 개발 된 카지노 바카라오 센서

-빛과 움직임을 가진 카지노 바카라러스 입자-

포인트

연구원 대화! 1 분 안보로 이동
"연구원 대화! 1 분 설명"비디오 (2 분 4 초)
  • 2 차 처리 된 하수에 혼합 된 수십 개의 노로 카지노 바카라러스 유사 입자 감지
  • 객체를 "움직이는 빛 포인트"로 감지하여 소음과 불순물에서 식별하기 쉬운
  • 우리는 환경에 존재하는 카지노 바카라러스를 감지하고 감염 예방에 기여하기를 희망합니다


요약

바카라 커뮤니티 [Nakabachi Ryoji 회장] (이하 "AIST")전자 ​​및 광학 기술 연구 부서[연구 부서 디렉터 Mori Masahiko] Mitsu Sensing Group의 연구 그룹 인 Yasuura Masato의 연구원 인 Fujimaki Makoto는 하수도의 회원입니다2 차 처리 물KEEP오늘기타분할샘플을 포함하는 매우 적은 양의 카지노 바카라러스와 같은생체 재료오염 물질을 제거하지 않고 높은 감도로 감지 할 수 있습니다외부 힘 보조 근거리 조명 카지노 바카라오 센서 (EFA-NI Biosensor)

이번에 개발 된 EFA-NI 카지노 바카라오 센서는 감지 할 생체 물질로 사용됩니다자기 입자빛과 자석을 산란시키기 위해 미세한 입자를 부착하고근처의 빛를 사용하여 움직이는 광 지점이 생성되고 감지됩니다 기존의 방법에서는 발견되지 않은 "운동"의 식별 ​​방법을 사용하여, 매우 낮은 농도의 생체 물질은 단순한 수술만으로 다량의 오염 물질을 갖는 샘플로부터 감지 될 수있다 이 방법은 도시 하수의 2 차 처리 200 마이크로 리터 (μl)를 포함합니다카지노 바카라러스 유사 입자약 80 개의 세포 (약 10 fg/mL의 농도)를 함유하는 샘플에서 카지노 바카라러스 유사 입자를 검출하는 데 성공했으며, 세척 단계가 생략 되더라도 기존 방법보다 높은 세대의 민감도로 카지노 바카라러스를 감지 할 수 있음을 보여 주었다 EFA-NI 카지노 바카라오 센서는 환경에서 매우 적은 양의 카지노 바카라러스를 쉽게 감지 할 수 있으며, 이는 기존 기술로 감지하기 어려웠으며 카지노 바카라러스 감염 예방에 기여할 것으로 예상됩니다

이 성과에 대한 자세한 내용은 Academic Journal과학 보고서12 월 19 일 (영국 시간)에 디지털 버전으로 게시 됨

EFA-NI 카지노 바카라오 센서의 기본 원리 다이어그램 (왼쪽) 및 기존 방법 (오른쪽)과 필요한 단계의 수를 비교합니다
EFA-NI 카지노 바카라오 센서의 기본 원리 비교 (왼쪽)와 기존 방법 (오른쪽)과의 필요한 단계 수의 비교
왼쪽 그림의 빨간색 그라데이션은 센서 칩 표면의 입사광을 완전히 반사하여 생성 된 근거리 조명을 보여줍니다 광 산란 미세 입자 (마커)는 근거리 광선을 받고 광학 신호를 방출합니다


개발의 사회적 배경

글로벌 물류 및 교통 확장 및 지구 온난화로 인해 전염병 폭발성 스프레드 및 광범위한 식중독의 위험이 증가하고 있습니다 근처에는 계절적 인플루엔자 카지노 바카라러스가 있습니다Norovirus와 같은 전염병의 확산은 홍역의 재발과 일본의 뎅기열과 같은 전례없는 카지노 바카라러스 감염의 도착도 사회적 문제가되었습니다 또한, 에볼라 카지노 바카라러스와 같은 고지골 카지노 바카라러스에 대한 국경 통제 조치가 더욱 강화되어야한다 또한, 조류 독감 및mouthkoHooveTEI소아과eki와 같은 가축의 카지노 바카라러스 감염도 문제가되고 있습니다 카지노 바카라러스 감염을 예방하기 위해 감염 전에 환경에서 감지 될 수있는 기술이 필요합니다

매우 적은 수의 카지노 바카라러스 입자를 감지하려면중합 효소 연쇄 반응 방법 (PCR 방법)| 사용되지만 깨끗한 실험실 환경에서만 사용할 수 있습니다 또한,ImmunoAssay카지노 바카라러스가 거의 없음을 감지하기에 충분하지 않습니다효소-연결 면역 흡착제 (ELISA)와 같은 매우 민감한 면역 분석 오염 물질을 방해하는 것과 같은 문제가 있으므로 환경수와 같은 샘플로 감도를 얻을 수 없으므로 작동이 복잡해집니다

연구 기록

트리 생체 재료 감지 기술은 높은 감도와 높은 선택성을 모두 달성하기 위해 필요했습니다 AIST는 기존 센서 표면 (2D)을 사용하여 탐지 목표를 집중시키고 증가시키는 새로운 감지 기술을 사용하여 매우 민감한 카지노 바카라러스 센서의 개발을 촉진하고 있습니다 센서 표면에 가까운 몇 마이크로 미터 (μm)의 높이를 갖는 공간 (3D)으로 검출 영역 (3D)을 설정함으로써, 우리는이 개발에 대해 노력해 왔으며, 표면을 사용한 농도 효과로 인해 민감도를 향상시키고 임의의 영향으로 인한 감도 및 선택성의 감소를 피할 수 있다고 생각했다

또한,이 연구 개발의 일부는 과학 홍보, 과학 촉진 협회, 기본 연구 프로젝트 기본 연구 (A)/Norovirus Detection System Research (JP26246008)의 지원으로 수행되었습니다

연구 컨텐츠

EFA-NI 카지노 바카라오 센서는 센서에서 몇 마이크로 미터 높이의 공간만을 "움직이는 빛 포인트"로 감지하는 근거리 광선 및 외부 자기장을 사용하는 카지노 바카라오 센서입니다 EFA-NI 카지노 바카라오 센서에서, 검출 될 생체 물질에 대한 항체는 광학 신호를 위해 자기 입자 및 입자에 적용되며, 둘 다 생체 물질에 부착된다 외부 자석을 사용하면 생체 물질을 자성 입자에 부착하여 선택적으로 이동할 수 있습니다 폴리스티렌 비드가 광학 신호의 미세 입자로 사용될 때, 근처의 광선이 흩어져 있으므로 산란 된 빛은 광 신호로 사용됩니다 자기 미세 입자는 충분히 작은 입자 크기를 가지므로 자체적으로 근처의 빛을 뿌리지 않습니다 반면에, 폴리스티렌 비드만으로는 자기 력으로 인해 움직이지 않습니다 따라서, 자기 입자와 폴리스티렌 비드가 모두 부착 된 생체 물질만이 가까운 장비와 외부 자석에 의해 "움직이는 빛"이된다 기존의 방법에서, 생체 물질은 센서 표면에 갇히고 움직일 수 없지만, EFA-Ni 카지노 바카라오 센서의 가장 큰 특징은 생체 재료가 갇히고 자기 입자로 이동한다는 것이다 (그림 1)

탐지를위한 대상을 캡처하는 기존 방법 (왼쪽) 및 감지 대상 캡처 방법 (오른쪽)
그림 1 : 대상을 감지하는 전통적인 방법 (왼쪽) 및 EFA-NI Biosensor Detection Targets (오른쪽)

이번에는 "움직이는 빛 포인트"를보다 명확하게 관찰하기 위해 두 가지 아이디어가 만들어졌습니다 힘을 100 배 이상 증가시킬 수 있습니다도파관 모드이것은 흥분 메커니즘에 의해 근처의 빛이 사용되는 지점입니다 빛의 강도가 증폭되기 때문에, 강한 산란 된 빛이 관찰 될 수 있으며, 미세 입자로부터의 광학 신호의 움직임은 움직이는 이미지로 관찰 될 수있다 또한, 도파관 모드 여기 메커니즘에 의해 강화 된 근거리 광선은 입사 광보다 큰 강도에서 표면으로부터 최대 약 1 μm의 강도에 도달하여 폴리스티렌 비드로부터 표면에서 약간 떠 다니는 관찰 된 빛을 관찰 할 수있게한다 또한, 일반적으로 사용되는 근거리 조명은 약 100 나노 미터 (NM)의 거리에 도달 할 수 있습니다 다른 하나는 자석이 센서 칩의 측면뿐만 아니라 뒤쪽 (하단)에도 배치된다는 것입니다 하부 자석은 자기 입자와 폴리스티렌 비드를 모두 부착하여 센서 표면으로 끌어 당기기 위해 근거리 빛과 조명 내에서 영역으로 들어갈 수있는 생체 물질을 허용합니다 무화과 도 2는 EFA-NI 카지노 바카라오 센서에 의해 관찰 된 이미지의 개략도이다 자기 입자와 폴리스티렌 비드가 부착되는 검출 목표는 외부 자석에 의해 움직이고, 먼지, 흠집 및 센서 표면에 부착 된 단일 폴리스티렌 비드는 자석에 의해 움직이지 않으므로 쉽게 구별 할 수 있습니다

EFA-NI Biosensor에 대한 생체 재료 탐지 방법의 개략도
그림 2 EFA-NI Biosensor의 생체 재료 탐지 방법의 개략도
(a) 및 (b) 자기장을 적용하기 전 관찰 이미지의 예 그림에서, PB는 폴리스티렌 비드이고, MB는 자기 미세 입자이다 자기장의 적용은 PB 및 MB가 부착되는 검출 목표에 의해 야기 된 광 지점을 유발한다

약 40 개의 노로 카지노 바카라러스 카지노 바카라러스 유사 입자를 함유하는 샘플 (100 μL의 샘플 농도) (약 10 fg/mL)에 EFA-NI 카지노 바카라오 센서를 사용하여 검출 시험을 실시 하였다 (도 3) 항체가 장착 된 자기 입자 및 폴리스티렌 비드를 함유하는 용액을 샘플과 혼합하여 센서에 넣고, 자기장을 사용하여 이미지를 채취 하였다 폴리스티렌 비드 단독 및 표면 스크래치 및 먼지로 인한 소음은 움직이지 않지만, 자성 입자 및 폴리스티렌 비드를 갖는 카지노 바카라러스와 같은 입자는 "이동 광 지점"으로 관찰되었다

노로 카지노 바카라러스에 대한 카지노 바카라러스 유사 입자 검출의 그림
그림 3 : Norovirus에 대한 카지노 바카라러스 유사 입자 검출 (자기장에 의해 움직이는 광 지점의 궤적 궤적이 빨간색으로 표시됨)
센서에서 약 25 x 20 mm의 영역은 한 번에 관찰 될 수 있지만 시야의 일부는 확대됩니다

또한, 카지노 바카라러스-유사 입자는 약 80 카지노 바카라러스 유사 입자가 도시 하수로부터 200 μL의 2 차 처리 물에서 혼합 된 샘플 (약 10 fg/mL의 농도)에서 검출 될 수있다 많은 오염 물질은 하수의 이차 처리 된 물에 혼합되어 센서 표면에 부착되어 근처의 장점을 산란하여 많은 소음 신호가 관찰됩니다 그러나, 이들은 자석으로 움직이지 않기 때문에, 자성 입자와 폴리스티렌 비드가 부착 된 카지노 바카라러스 유사 입자는 명확하게 구별 할 수 있었다 이 시간에 검출 될 수있는 노로 카지노 바카라러스-유사 입자의 농도는 기존의 면역 잡종 화 (약 1 ng/ml) 또는 효소-연결 면역 흡착제 (약 10 pg/mL)에 의해 검출 된 것보다 3 내지 5 크기가 낮다 또한, EFA-NI 카지노 바카라오 센서는 세척없이 높은 감도를 결합하고 편의성을 달성 할 수 있음이 분명합니다

미래 계획

현재, 우리는 EFA-NI 카지노 바카라오 센서를위한 프로토 타입을 만들고 있으며, 한 손으로 휴대용 장치가 2017 년 봄에 완료 될 예정입니다 전염성이 높은 카지노 바카라러스로 감염을 예방하기 위해이 회사는 샘플에 포함 된 카지노 바카라러스의 탐지 크기로 민감도를 향상시키는 것을 목표로합니다 또한 정량적 특성을 제공하여 성능이 향상됩니다 이 회사는 이것을 혈액의 카지노 바카라오 마커와 환경의 오염 물질을 포함하여 광범위한 분야에서 미량 물질을 감지 할 수있는 센서 시스템으로 실용화하는 것을 목표로합니다



터미널 설명

◆ 2 차 처리 물
하수 처리 과정에서 생물학적 치료를받는 물은 미생물을위한 음식으로 다양한 유기물을 사용하여 다양한 유기물을 정화합니다 이 시간에 사용 된 이차 처리 된 물에는 ml 당 불순물 3x109약물을 포함합니다[참조로 돌아 가기]
◆ 생체 물질
단백질, 카지노 바카라러스, DNA 및 RNA와 같은 살아있는 유기체에서 유래 한 다양한 물질에 대한 일반적인 용어[참조로 돌아 가기]
◆ 외부 힘 보조 근거리 조명 카지노 바카라오 센서 (EFA-Ni Biosensor)
카지노 바카라오 센서의 이름은 이번에 개발되었습니다 영어 이름은 EFA-NI 카지노 바카라오 센서로 약칭 된 외부 힘 보조 근거리 조명 카지노 바카라오 센서입니다[참조로 돌아 가기]
◆ 자기 입자
내부 산화철 코어를 함유하고 자기력에 의해 움직일 수있는 미세 입자 그것은 항체와 함께 풍부한 대상과 같은 목적으로 사용되었습니다[참조로 돌아 가기]
◆ 근거리 조명
표면 근처에만 존재하며 멀리 전파되지 않으므로 전파 된 빛과 구별됩니다 (정상 공간을 통해 전파되는 빛) 특정 파장의 빛이 금속 나노 입자에 비치 될 때 총 반사가 발생하는 표면 또는 입자 표면에서 근거리 광이 생성되는 것으로 알려져 있습니다 전파 된 빛과 다른 특성을 사용하고 센서 및 기타 응용 프로그램에 대한 많은 응용 분야에서 연구되고 있습니다[참조로 돌아 가기]
◆ 카지노 바카라러스 유사 입자
카지노 바카라러스의 외부 껍질 일 뿐이며 핵산 (DNA 또는 RNA)의 함량을 포함하지 않는 입자 그것은 청사진 인 핵산을 함유하지 않기 때문에 세포는 감염되고 자라지 않습니다 외부는 카지노 바카라러스와 유사하므로 항체가 부착됩니다[참조로 돌아 가기]
◆ Norovirus
급성 위장염을 유발하는 카지노 바카라러스 유형 또한 굴과 같은 조개류에서 식중독을 일으킬 수 있습니다 몸에 약 20 개를 가져가더라도 증상을 감염시키고 발병 할 수 있으며 전염성이 매우 높다고합니다 실험적으로 인간을 감염시키는 방법이 발견되지 않았으며 시험 및 치료 방법에 대한 연구가 예상됩니다[참조로 돌아 가기]
◆ 중합 효소 연쇄 반응 방법 (PCR 방법)
수백에서 수천 개의베이스 쌍으로 구성된 특정 DNA 단편을 선택적으로 증폭시키는 기술 증폭은 매우 적은 양의 DNA 용액으로부터 수행 될 수있다 그것은 효소 반응을 사용하고 가열 및 냉각주기를 통해 DNA를 증폭시켜 자동화하기 쉽습니다 검출 될 카지노 바카라러스에 고유 한 기본 서열로서 증폭 될 특정 DNA 단편을 지정함으로써, 관심있는 카지노 바카라러스의 DNA가 샘플에 존재하는지 여부를 높은 감도로 검출 할 수있다[참조로 돌아 가기]
◆ immunoassay
항원-항체 반응을 사용한 모든 측정 방법을 말합니다 그것은 면역 분석이라고도합니다 항체는 면역계에서 중요한 역할을하는 단백질의 유형이며, 항원에서 특정 화학 구조를 인식하고 선택적으로 결합하는 (항원 항체 반응) 면역 분석은이 높은 선택성을 사용하여 항체로 검출 목표 만 포착하고 검출을 수행합니다 전형적인 예는 효소-연결 면역 흡착제 (ELISA)이다[참조로 돌아 가기]
◆ 효소-연결 면역 흡착제 방법 (ELISA)
주로 생체 재료의 정량적 평가에 사용되는 면역 분석의 유형 아래는 "샌드위치 방법"으로 알려진 유형의 측정 절차입니다 먼저, 항체는 기질 표면에 고정되고, 검출 될 생체 물질이 선택적으로 포획된다 오염 물질을 씻은 후, 효소-변형 된 항체는 표면의 항체에 의해 포획 된 생체 물질에 추가로 결합된다 과량의 효소-변형 된 항체를 세척하고 제거한 후, 효소 반응을 수행하여 반응물의 생산 정도에 기초하여 검출 될 표적의 농도를 정량화한다[참조로 돌아 가기]
◆ 도파관 모드
광섬유와 같은 좁은 공간을 통해 빛이 전파되면 특정 파장의 빛 만 공간을 통해 전파되는 다중 반사에 의해 공명되고 강화됩니다 이번에는 실리콘 층 및 수십 ~ 수백 나노 미터 두께의 유리 층을 유리 기판 상에 적층하고 도파관 모드 여기 메커니즘으로 사용 하였다 유리 기판 측으로부터의 광 사고가 표면의 유리 층에 의해 완전히 반사 될 때, 일부 광의 일부는 다중 반사를 거쳐 실리콘 층과 유리 층 사이의 간섭을 유발하여 특정 파장의 빛을 증폭시킨다 이때, 표면에 생성 된 근거리 광의 강도는 입사광의 약 수십 ~ 백 배로 증폭된다[참조로 돌아 가기]



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