JP2009148246A - Method for concentrating microorganism - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for concentrating the objective microorganism from a specimen containing a plurality of components, and to provide a method for carrying out identification of the concentrated microorganism in a short time period. <P>SOLUTION: The method for concentrating the microorganism comprises a step of bringing a carrier in which a sugar chain for selectively binding to the microorganism is immobilized into contact with the microorganism in the specimen, and thereby binding the sugar chain to the microorganism, and a step of concentrating the carrier. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、微生物の濃縮方法であって、特に、微生物はウィルス、細菌等よりなる群より選ばれる微生物であり、上記微生物と糖鎖を固定化したナノ粒子との相互作用を利用して、多くの成分が含まれる検体から目的の微生物を濃縮する方法、並びに上記濃縮された微生物の同定を短時間で行う方法に関するものである。   The present invention is a method for concentrating microorganisms, and in particular, the microorganism is a microorganism selected from the group consisting of viruses, bacteria, etc., utilizing the interaction between the microorganism and nanoparticles having a sugar chain immobilized thereon, The present invention relates to a method for concentrating a target microorganism from a specimen containing many components, and a method for identifying the concentrated microorganism in a short time.

ウィルス、細菌等の微生物がより高等な動植物へ感染し、動植物に生じる病気として感染症がある。この感染症は、同じ動植物種であると伝染してしまう例が多い。例えばヒトであればインフルエンザウィルスによる流行により健康被害が生じ、また家畜や農作物、観賞用動植物の場合は、それぞれの動植物に感染する微生物であれば同じく伝染し生産被害を及ぼすこともある。   Infectious diseases are diseases that occur in animals and plants by infecting higher animals and plants with microorganisms such as viruses and bacteria. In many cases, this infectious disease is transmitted to the same animal and plant species. For example, in the case of humans, health hazards are caused by the epidemic caused by influenza viruses, and in the case of livestock, crops, ornamental animals and plants, microorganisms that infect each animal and plant can also be transmitted and cause production damage.

そのため動植物等に感染する微生物を同定する事は、感染症の早期診断、また治療や予防指針を決定するための必要な情報である。これら微生物を同定するために、それら固有のタンパク質や核酸を検出する方法として、免疫学的手法、遺伝子工学的手法などがその同定方法として従来使用されている。   Therefore, identifying microorganisms that infect animals and plants is necessary information for early diagnosis of infectious diseases and for determining treatment and prevention guidelines. In order to identify these microorganisms, immunological techniques, genetic engineering techniques, and the like are conventionally used as identification methods for detecting their own proteins and nucleic acids.

また、ウィルスが感染する際に、ヒトの細胞の細胞膜上の糖鎖と相互作用することがきっかけで感染が始まることが知られている。そして、ウィルスによって相互作用する糖鎖は異なるため、ある特定のウィルスは特定の糖鎖を媒介として人体・細胞へ感染する。そのため、人体に及ぼす症状に違いが生じる。   In addition, it is known that when a virus is infected, the infection starts with the interaction with a sugar chain on the cell membrane of a human cell. Since the interacting sugar chains differ depending on the virus, a specific virus infects human bodies and cells via a specific sugar chain. As a result, there are differences in the symptoms that affect the human body.

例えば、非特許文献1,非特許文献2に開示されているように、ヘルペスウィルス1型、2型においては、当該各分離ウィルスは、ヘパリン、コンドロイチン硫酸などの硫酸化糖と相互作用することが知られている。また、非特許文献3に開示されているように、レンチウィルスにおいては、当該分離ウィルスは、ヘパリンなどの硫酸化糖と相互作用することが知られている。
J. Virol., 1996, 70, 3461−3469 J. Virol., 2000, 74, 9106−9114 Biotechnol. Bioeng., 2007, 98, 789−799
For example, as disclosed in Non-Patent Document 1 and Non-Patent Document 2, in herpes virus type 1 and type 2, each isolated virus may interact with sulfated sugars such as heparin and chondroitin sulfate. Are known. In addition, as disclosed in Non-Patent Document 3, it is known that in the lentivirus, the isolated virus interacts with a sulfated sugar such as heparin.
J. et al. Virol. , 1996, 70, 3461-3469 J. et al. Virol. , 2000, 74, 9106-9114 Biotechnol. Bioeng. , 2007, 98, 789-799.

微生物は、生体内・医薬品・食品・飲料水・河川水など様々な物質が混在しているようなものから検体をサンプリングする。しかしながら、検体中の微生物は極微量であるためそもそも検出できない場合がある。そのため、遠心分離による微生物の沈降、またフィルターろ過により微生物を濃縮する方法が考えられるが、これらの方法では夾雑物も同時に回収されているため、免疫学的手法や遺伝子工学的手法による検出を阻害する問題点があった。   Microorganisms sample specimens from various substances such as living organisms, pharmaceuticals, foods, drinking water, and river water. However, since the microorganisms in the specimen are extremely small, they may not be detected in the first place. For this reason, it is conceivable to settle the microorganisms by centrifugation, or to concentrate the microorganisms by filter filtration, but these methods also collect contaminants at the same time, thus hindering detection by immunological and genetic engineering techniques. There was a problem to do.

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、多くの成分が含まれる検体から目的の微生物を濃縮する方法、並びに上記濃縮された微生物の同定を短時間で行う方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to perform a method for concentrating a target microorganism from a specimen containing many components, and to identify the concentrated microorganism in a short time. It is to provide a method.

本発明者らは、上記課題に鑑み鋭意検討した結果、本発明に係る微生物の濃縮方法は、微生物と特異的に相互作用する糖鎖を固定化した担体に、ウィルス、細菌といった微生物を含む検体を接触させることによって上記微生物を捕捉し、上記微生物を濃縮できることを見出し、更に濃縮された微生物を用いることで、免疫学的手法および遺伝子工学的手法により高感度にその微生物の検出が可能となることを見出し、本発明を完成させるに至った。   As a result of intensive studies in view of the above problems, the inventors of the present invention have found that the method for concentrating microorganisms according to the present invention includes a sample containing microorganisms such as viruses and bacteria on a carrier on which sugar chains that specifically interact with microorganisms are immobilized. It is found that the microorganisms can be captured by bringing them into contact with each other, and the microorganisms can be concentrated. Further, by using the concentrated microorganisms, the microorganisms can be detected with high sensitivity by immunological techniques and genetic engineering techniques. As a result, the present invention has been completed.

本発明に係る微生物の濃縮方法は、微生物が選択的に結合する糖鎖が固定されている担体を、検体中の微生物と接触させることにより、上記糖鎖と微生物とを結合させる工程と、上記担体を濃縮する工程と、からなることを特徴としている。   The method for concentrating microorganisms according to the present invention comprises a step of bringing the sugar chain and the microorganism into contact with each other by contacting a carrier on which a sugar chain to which the microorganism selectively binds is fixed with the microorganism in the specimen, And a step of concentrating the carrier.

本発明に係る微生物の濃縮方法は、上記担体を濃縮する工程が、自然沈降、遠心分離、ろ過、磁力または親和力の作用によって担体を回収する工程と、回収した担体を洗浄することにより微生物を精製する工程と、を含むことが好ましい。   In the method for concentrating microorganisms according to the present invention, the step of concentrating the carrier includes a step of collecting the carrier by the action of natural sedimentation, centrifugation, filtration, magnetic force or affinity, and purifying the microorganism by washing the collected carrier. It is preferable to include the process to do.

本発明に係る微生物の濃縮方法は、上記担体がナノ粒子であることが好ましい。   In the microorganism concentration method according to the present invention, the carrier is preferably nanoparticles.

本発明に係る微生物の濃縮方法は、上記微生物が、ウィルス感染症、細菌感染症、リケッチア感染症、クラミジア感染症、真菌感染症、原虫感染症、または寄生虫感染症を発症させる微生物であることが好ましい。   In the method for concentrating microorganisms according to the present invention, the microorganism is a microorganism that causes viral infection, bacterial infection, rickettsia infection, chlamydia infection, fungal infection, protozoal infection, or parasitic infection. Is preferred.

本発明に係る微生物の濃縮方法は、上記微生物が、ヘルペスウィルス、水疱瘡ウィルス、サイトメガロウィルス、コイヘルペスウィルス、レンチウィルスまたは遺伝子治療に用いるウィルスベクターであることが好ましい。   In the method for concentrating microorganisms according to the present invention, the microorganism is preferably a herpes virus, varicella virus, cytomegalovirus, koi herpes virus, lentivirus, or a viral vector used for gene therapy.

ウィルスベクターとは、ウィルスの遺伝子から毒性を発現する部分を除去し、遺伝子治療で必要な遺伝子を組み込んだウィルスの一般名である。ウィルス自体の感染性は保たれているので、ウィルスを宿主細胞に感染させることによって、組み込んだ遺伝子を宿主に導入する事が出来るので、ウィルスベクターという。例えば、レンチウィルスやアデノウィルス由来のウィルスベクターを例として挙げることができる。その濃縮は、一般のウィルスと同様に行うことが出来る。   A viral vector is a general name for a virus in which a gene expressing a toxicity is removed from a viral gene and a gene necessary for gene therapy is incorporated. Since the infectivity of the virus itself is maintained, the integrated gene can be introduced into the host by infecting the host cell with the virus. For example, a lentivirus or adenovirus-derived virus vector can be mentioned as an example. The concentration can be carried out in the same manner as general viruses.

本発明に係る微生物の同定方法は、本発明に係る微生物の濃縮方法によって濃縮された担体を、免疫学的手法または遺伝子工学的手法に供することより微生物を同定することを特徴としている。   The microorganism identification method according to the present invention is characterized by identifying a microorganism by subjecting the carrier concentrated by the microorganism concentration method according to the present invention to an immunological technique or a genetic engineering technique.

本発明に係る微生物の濃縮方法では、微生物を効率よく濃縮しているため、検体中の微生物が極微量であって通常の検出方法では検出不可能な場合においても同定することが可能である。   In the method for concentrating microorganisms according to the present invention, since microorganisms are efficiently concentrated, it is possible to identify even when the amount of microorganisms in a specimen is extremely small and cannot be detected by a normal detection method.

以下、本発明について具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be specifically described.

本発明に係る微生物の濃縮方法は、微生物が選択的に結合する糖鎖が固定されている担体を、検体中の微生物と接触させることにより、上記糖鎖と微生物とを結合させる工程と、上記担体を濃縮する工程と、からなる。   The method for concentrating microorganisms according to the present invention comprises a step of bringing the sugar chain and the microorganism into contact with each other by contacting a carrier on which a sugar chain to which the microorganism selectively binds is fixed with the microorganism in the specimen, And a step of concentrating the carrier.

上記微生物としては、例えば、ウィルス、細菌などを挙げることができる。上記ウィルスとしては、特に限定されるものではないが、具体的にはヘルペスウィルス、インフルエンザウィルス、エイズウィルス、B型肝炎ウィルス、C型肝炎ウィルス、水疱瘡ウィルス(VZV)、サイトメガロウィルス(CMV)、成人Tリンパ球白血病ウィルス、レンチウィルス、コイヘルペスウィルス、ノロウィルス、ロタウィルス等を挙げることができる。上記細菌としては、腸内細菌、無胞子球菌などを挙げることができる。   Examples of the microorganism include viruses and bacteria. Although it does not specifically limit as said virus, Specifically, herpes virus, influenza virus, AIDS virus, hepatitis B virus, hepatitis C virus, chicken pox virus (VZV), cytomegalovirus (CMV), Examples include adult T lymphocyte leukemia virus, lentivirus, koi herpes virus, norovirus, rotavirus and the like. Examples of the bacterium include intestinal bacteria and ascospores.

上記微生物としてウィルスを用いる場合は、ウィルスは従来公知の方法を用いて調製することができる。例えば、培養細胞に測定対象となるウィルスを播種した後、二酸化炭素存在下で2〜4日間、37℃で静置する。その後培養上清をフィルターろ過し、ろ液を遠心分離(2,500rpm、5分、室温)を行い、上清を回収することで調製できる。ここで上記培養細胞としてはウィルスが感染できる培養細胞を適宜用いれば良い。例えば上記ウィルスがヘルペスウィルスの場合VeroE6細胞などを好適に用いることができる。   When a virus is used as the microorganism, the virus can be prepared using a conventionally known method. For example, after seed | inoculating the virus used as a measuring object to a cultured cell, it leaves still at 37 degreeC in the presence of a carbon dioxide for 2 to 4 days. Thereafter, the culture supernatant can be filtered, the filtrate can be centrifuged (2,500 rpm, 5 minutes, room temperature), and the supernatant can be collected. Here, a cultured cell capable of being infected with a virus may be appropriately used as the cultured cell. For example, when the virus is a herpes virus, Vero E6 cells can be preferably used.

また、上記培養細胞は、従来公知の方法を用いて調製することができる。例えば、測定対象となる細胞を、その細胞に適した周知の培養液と培養条件とで培養した後、目的の濃度になるように上記細胞を回収すればよい。回収の方法としては、特に限定されないが、浮遊細胞であれば、遠心することにより所望の濃度に調製することができる。また、接着細胞であれば、トリプシン等の酵素消化や、ピペッティング等の物理的な方法を用いて細胞を培養皿から剥がした後に、遠心することで所望の濃度に調製することができる。   The cultured cells can be prepared using a conventionally known method. For example, after culturing a cell to be measured with a well-known culture solution and culture conditions suitable for the cell, the cell may be recovered to a target concentration. The collection method is not particularly limited, but if it is a floating cell, it can be prepared to a desired concentration by centrifugation. Moreover, if it is an adherent cell, it can adjust to a desired density | concentration by centrifuging, after removing a cell from a culture dish using enzyme methods, such as trypsin, and physical methods, such as pipetting.

微生物が相互作用しうる糖鎖は、微生物の種類によって異なっている。上記「微生物が選択的に結合する糖鎖」とは、微生物が特異的に相互作用しうる糖鎖を意味する。ここで、「相互作用」とは、微生物と糖鎖との間に生じる水素結合、疎水結合、イオン結合、ファンデルワールス結合等の作用をいう。   Sugar chains with which microorganisms can interact differ depending on the type of microorganism. The “sugar chain to which microorganisms selectively bind” means a sugar chain with which microorganisms can specifically interact. Here, the “interaction” refers to an action such as a hydrogen bond, a hydrophobic bond, an ionic bond, or a van der Waals bond that occurs between a microorganism and a sugar chain.

上記「糖鎖」は、糖がグリコシド結合によって複数結合した化合物を意味する。上記糖としては、特に限定されるものではなく、シアル酸や硫酸基を有する糖を好適に用いることができる。糖としては、例えばマルトース、ラクトース、パノース、セロビオース、メリビオース、マンノオリゴ糖、キトオリゴ糖、ラミナリオリゴ糖を挙げることができる。上記シアル酸を有する糖としては、特に限定されず、シアリルラクトース等を挙げることができる。   The “sugar chain” means a compound in which a plurality of sugars are bonded by glycosidic bonds. The sugar is not particularly limited, and a sialic acid or a sugar having a sulfate group can be preferably used. Examples of the sugar include maltose, lactose, panose, cellobiose, melibiose, manno-oligosaccharide, chitooligosaccharide, and laminari-oligosaccharide. It does not specifically limit as said saccharide | sugar which has sialic acid, Sialyl lactose etc. can be mentioned.

なお、上記糖鎖は、同一の糖からなる単一オリゴ糖であってもよいし、種々の糖やその誘導体からなる複合糖であってもよい。また、上記オリゴ糖は、いずれも、自然界から単離・精製して得られる種々の天然の糖であってもよく、人工的に合成された糖であってもよい。また、上記オリゴ糖は、多糖を分解して得られたものであってもよい。   The sugar chain may be a single oligosaccharide composed of the same sugar or a complex sugar composed of various sugars and derivatives thereof. The oligosaccharides may be various natural sugars obtained by isolation and purification from the natural world, or may be artificially synthesized sugars. The oligosaccharide may be obtained by decomposing a polysaccharide.

上記糖鎖としては、例えば、ヘパリン、ヘパラン硫酸、コンドロイチン、コンドロイチン硫酸、ヒアルロン酸、ケラタン硫酸、デルマタン硫酸、キチン、キトサン、βグルカン、マンナン等を用いることができる。   As the sugar chain, for example, heparin, heparan sulfate, chondroitin, chondroitin sulfate, hyaluronic acid, keratan sulfate, dermatan sulfate, chitin, chitosan, β-glucan, mannan and the like can be used.

上記「糖鎖が固定されている担体」は、糖鎖、リンカー及び担体から構成される。   The “carrier to which a sugar chain is fixed” is composed of a sugar chain, a linker, and a carrier.

リンカーは糖鎖と担体を結合できるものであれば特に限定されるものではなく、糖鎖を効率よく担体に結合させるためには、リンカーはその分子内に芳香族アミノ基と硫黄原子を持つことが好ましい。上記硫黄原子は、ジスルフィド結合(S-S結合)またはチオール基(SH基)のような状態であってもよい。硫黄原子を持つことにより、リンカーは金属−硫黄結合によって担体に容易に固定される。   The linker is not particularly limited as long as it can bind the sugar chain and the carrier. In order to efficiently bind the sugar chain to the carrier, the linker must have an aromatic amino group and a sulfur atom in the molecule. Is preferred. The sulfur atom may be in a state such as a disulfide bond (S—S bond) or a thiol group (SH group). By having a sulfur atom, the linker is easily fixed to the support by a metal-sulfur bond.

上記リンカーはリンカー化合物またはスペーサともいい、
一般式(1)
The linker is also referred to as a linker compound or a spacer,
General formula (1)

(式中、a,b,c,dは、それぞれ独立して、0以上6以下の整数)
にて表される構造を備えている。上記Xは、末端に芳香族アミノ基を有するとともに主鎖に炭素−窒素結合を有していてもよい炭化水素誘導鎖を、3鎖以上含んでなる多分岐構造部位である構造、または1鎖含んでいる直鎖構造部位である構造を備えている。
(Wherein a, b, c and d are each independently an integer of 0 or more and 6 or less)
It has the structure represented by. X is a structure having a multi-branched structure comprising three or more hydrocarbon-derived chains having an aromatic amino group at the terminal and optionally having a carbon-nitrogen bond in the main chain, or one chain It has a structure that is a linear structure part.

上記化合物は分子内に1〜4個の芳香族アミノ基を有している。また、当該アミノ基と還元末端を有する糖鎖とを還元アミノ化反応を行うことにより簡便に結合することができる。したがって、上記化合物をリンカーとして用いることにより、1個のリンカー内に1〜4個の糖鎖を結合させることができる。   The above compound has 1 to 4 aromatic amino groups in the molecule. Further, the amino group and a sugar chain having a reducing end can be easily combined by performing a reductive amination reaction. Therefore, by using the above compound as a linker, 1 to 4 sugar chains can be bound in one linker.

上記一般式(1)で表される構造を備えたリンカーは、例えば、チオクト酸と、芳香族アミノ基末端との縮合反応を行うことによって製造することができる。   The linker having the structure represented by the general formula (1) can be produced, for example, by performing a condensation reaction between thioctic acid and an aromatic amino group terminal.

上記担体としては、金属であることが好ましく、上記金属としては、金、銀、銅、アルミニウム、白金、酸化アルミニウム、SrTiO、LaAlO、NdGaO、ZrO等を用いることができる。中でも金であることがより好ましい。 The carrier is preferably a metal, and gold, silver, copper, aluminum, platinum, aluminum oxide, SrTiO 3 , LaAlO 3 , NdGaO 3 , ZrO 2 or the like can be used as the metal. Of these, gold is more preferable.

上記金属は、金属ナノ粒子であることが好ましい。例えば、ヘルペスウィルスならびにレンチウィルスベクターを特異的に且つ効率よく濃縮する上では、ヘパリンを始めとする硫酸化糖を固定化した金属ナノ粒子などを用いることが好ましい。金属ナノ粒子とは、粒子径が好ましくは1〜100nmであるコロイド状の金属粒子を意味する。粒子径が1nm未満ではナノ粒子が作製し難く、粒子径が100nmを超える場合は、コロイドそのものが沈降してしまい、微生物との反応が見られない恐れがある。   The metal is preferably metal nanoparticles. For example, in order to specifically and efficiently concentrate herpes virus and lentiviral vectors, it is preferable to use metal nanoparticles to which sulfated saccharides such as heparin are immobilized. Metal nanoparticles mean colloidal metal particles having a particle diameter of preferably 1 to 100 nm. When the particle diameter is less than 1 nm, it is difficult to produce nanoparticles, and when the particle diameter exceeds 100 nm, the colloid itself is precipitated, and there is a possibility that reaction with microorganisms is not observed.

上記金属ナノ粒子を得る方法としては、特に限定されるものではない。例えば、従来公知の方法を用いて、塩化金属酸およびその塩類をメタノール、水やこれらの混合溶媒等に溶解した後、還元剤を添加することで金属ナノ粒子を得ることができる。上記塩化金属酸およびその塩類の具体例としては、テトラクロロ金(III)ナトリウムを挙げることができる。   The method for obtaining the metal nanoparticles is not particularly limited. For example, metal nanoparticles can be obtained by adding a reducing agent after dissolving a metal chloride acid and its salts in methanol, water, a mixed solvent thereof or the like using a conventionally known method. Specific examples of the metal chloride acid and its salts include sodium tetrachlorogold (III).

図1は本発明の各段階を例示するフローチャートである。図1は、ウィルス培養上清からウィルスを濃縮する方法を例示したものである。図1において、ヘパリン−GNPは糖鎖固定化ナノ粒子に該当する。本明細書では、糖鎖が固定されている担体が、糖鎖、リンカーおよび金属ナノ粒子からなる場合、上記「糖鎖が固定されている担体」を、「糖鎖固定化ナノ粒子」という。まず、ウィルスが含まれる液体(以下、ウィルス液という)と糖鎖固定化ナノ粒子を混合する。次に遠心分離を行い、沈殿物を形成させた後上清を取り除く。上清が除かれれば、ウィルス液から目的のウィルスを濃縮できたことになる。ウィルスが濃縮されれば、ウィルス液では検出することができなかった免疫学的手法や遺伝子工学的手法により高感度にウィルスを検出することが可能となる。   FIG. 1 is a flowchart illustrating the steps of the present invention. FIG. 1 illustrates a method for concentrating virus from a virus culture supernatant. In FIG. 1, heparin-GNP corresponds to sugar chain-immobilized nanoparticles. In the present specification, when the carrier on which the sugar chain is immobilized is composed of a sugar chain, a linker, and metal nanoparticles, the “carrier on which the sugar chain is immobilized” is referred to as “sugar chain-immobilized nanoparticles”. First, a liquid containing virus (hereinafter referred to as virus liquid) and sugar chain-immobilized nanoparticles are mixed. Next, centrifugation is performed to form a precipitate, and then the supernatant is removed. If the supernatant is removed, the target virus can be concentrated from the virus solution. If the virus is concentrated, it becomes possible to detect the virus with high sensitivity by immunological techniques and genetic engineering techniques that could not be detected by the virus solution.

上記「糖鎖が固定されている担体」を製造する方法は特に限定されるものではなく、従来公知の方法によって製造することができる。例えば、糖鎖の還元末端と上記リンカーが有するアミノ基とを還元アミノ化反応によって結合させ糖鎖を結合させたリンカー分子、(以下、リガンド複合体と称する)を調製する。さらに、リガンド複合体を担体としての金属に接触させることによって「糖鎖が固定されている担体」を製造することができる。上記接触は、例えば、リガンド複合体を、金属を含む溶液と混和することによって行うことができる。   The method for producing the “carrier on which the sugar chain is fixed” is not particularly limited, and can be produced by a conventionally known method. For example, a linker molecule (hereinafter referred to as a ligand complex) in which a reducing end of a sugar chain and an amino group of the linker are combined by a reductive amination reaction and a sugar chain is combined is prepared. Furthermore, a “carrier on which a sugar chain is immobilized” can be produced by contacting the ligand complex with a metal as a carrier. The contact can be performed, for example, by mixing the ligand complex with a solution containing a metal.

金属を含む溶液の分散媒およびリガンド複合体を含む溶液に用いる溶媒としては、特に限定されるものではないが、例えば、メタノール、水やこれらの混合溶媒等を挙げることができる。   The solvent used in the solution containing the metal-containing dispersion medium and the solution containing the ligand complex is not particularly limited, and examples thereof include methanol, water, and mixed solvents thereof.

なお、金属が塩として溶液に含まれているときは、リガンド複合体を金属を含む溶液と混和する前に、還元剤を用いて金属を還元しておくことが好ましい。これにより、金属と上記リガンド複合体との結合を形成しやすくすることができる。還元剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、水素化ホウ素ナトリウム、クエン酸およびその塩類、アスコルビン酸およびその塩類、リン、タンニン酸およびその塩類、エタノール、ヒドラジン等を用いることができる。   When the metal is contained in the solution as a salt, it is preferable to reduce the metal using a reducing agent before mixing the ligand complex with the solution containing the metal. Thereby, it is possible to easily form a bond between the metal and the ligand complex. The reducing agent is not particularly limited, and for example, sodium borohydride, citric acid and its salts, ascorbic acid and its salts, phosphorus, tannic acid and its salts, ethanol, hydrazine and the like can be used. .

上記「糖鎖が固定されている担体」を製造する場合、リガンド複合体と担体の使用量は特に限定されるものではないが、モル比で1:1から1:1000が望ましく、より好適には1:10であることが好ましい。   In the case of producing the “carrier having a sugar chain immobilized”, the amount of the ligand complex and the carrier to be used is not particularly limited, but is preferably 1: 1 to 1: 1000 in a molar ratio, more preferably Is preferably 1:10.

本発明に係る方法では、上記「糖鎖が固定されている担体」を、検体中の微生物と接触させることにより、上記糖鎖と微生物とを結合させる。上記糖鎖は、濃縮対象の微生物が特異的に相互作用する糖鎖であるため、検体中に濃縮対象の微生物が含まれていれば、当該微生物に「糖鎖が固定されている担体」は特異的に結合することになる。   In the method according to the present invention, the aforementioned sugar chain and the microorganism are bound by bringing the “carrier on which the sugar chain is immobilized” into contact with the microorganism in the specimen. Since the sugar chain is a sugar chain that specifically interacts with the microorganism to be concentrated, if the microorganism to be concentrated is contained in the sample, the “carrier on which the sugar chain is immobilized” It will bind specifically.

上記「接触」を行う方法は特に限定されるものではなく、従来公知の方法によって行うことができる。例えば、微生物を含む溶液と、上記「糖鎖が固定されている担体」を含む溶液とを混和することによって、上記「糖鎖が固定されている担体」を、検体中の微生物と接触させることができる。そして、当該接触が行われると、上記糖鎖と微生物とが結合する。   The method of performing the “contact” is not particularly limited, and can be performed by a conventionally known method. For example, by mixing a solution containing microorganisms with a solution containing the above “carrier on which a sugar chain is immobilized”, the above “carrier on which a sugar chain is immobilized” is brought into contact with microorganisms in a specimen. Can do. And if the said contact is performed, the said sugar chain and microorganisms will couple | bond.

なお、微生物を含む溶液は、例えば水疱等の患部を擦過したスワブをバッファーに浸す、血液・脳脊髄液を採取する、ウィルス培養上清を回収する、等の方法により調製することができる。また、上記「糖鎖が固定されている担体」を含む溶液は、例えばテトラクロロ金(III)ナトリウムを、クエン酸三ナトリウムで還元し、リガンド複合体溶液を混和することで調製することができる。   The solution containing microorganisms can be prepared by a method such as immersing a swab obtained by rubbing the affected area such as blisters in a buffer, collecting blood / cerebrospinal fluid, and collecting virus culture supernatant. In addition, a solution containing the above “carrier to which a sugar chain is immobilized” can be prepared, for example, by reducing sodium tetrachlorogold (III) with trisodium citrate and mixing the ligand complex solution. .

微生物が結合した上記「糖鎖が固定されている担体」を濃縮する方法は、特に限定されるものではない。例えば、自然沈降、遠心分離、ろ過または磁力によって上記濃縮を行うことができる。   The method for concentrating the “carrier on which the sugar chain is fixed” to which microorganisms are bound is not particularly limited. For example, the concentration can be performed by natural sedimentation, centrifugation, filtration, or magnetic force.

自然沈降による濃縮は、例えば静置のような方法で行うことができる。遠心分離による濃縮は、従来公知の遠心分離機を用いて行うことができる。遠心分離の条件としては、例えば1,000〜12,000rpm、10〜30分、4℃〜25℃であることが好ましい。ろ過による濃縮は、例えば限外濾過膜を用いて従来公知の方法によって行うことができる。磁力による濃縮は、例えば金属ナノ粒子に鉄を含ませることによって磁性ナノ粒子を作成し、同様の方法で糖鎖を固定化して「糖鎖が固定されている担体」を調製し、ウィルス液と混合した後、永久磁石を容器の外から当てるというような方法で行うことができる。   Concentration by natural sedimentation can be performed, for example, by a method such as standing. Concentration by centrifugation can be performed using a conventionally known centrifuge. As conditions for centrifugation, for example, 1,000 to 12,000 rpm, 10 to 30 minutes, 4 ° C. to 25 ° C. are preferable. Concentration by filtration can be performed by a conventionally known method using, for example, an ultrafiltration membrane. For concentration by magnetic force, for example, magnetic nanoparticles are prepared by including iron in metal nanoparticles, and sugar chains are immobilized by the same method to prepare a “carrier on which sugar chains are immobilized”. After mixing, a permanent magnet can be applied from the outside of the container.

上記微生物は、ウィルス感染症、細菌感染症、リケッチア感染症、クラミジア感染症、真菌感染症、原虫感染症、または寄生虫感染症を発症させる、宿主生物に感染能を有する微生物である。   The microorganism is a microorganism capable of infecting a host organism that develops a viral infection, bacterial infection, rickettsia infection, chlamydia infection, fungal infection, protozoal infection, or parasitic infection.

ウィルス感染症とは、ヘルペス性歯肉口内炎・性器ヘルペス・ヘルペス脳炎・ヘルペス性ひょう疽・水痘・帯状疱疹・CMV網膜炎・インフルエンザ・流行性耳下腺炎・麻疹・急性気道感染症・狂犬病・エボラ出血熱・ポリオ・風疹・日本脳炎・ウィルス性胃腸炎・後天性免疫不全症候群・ウィルス肝炎などのことである。ウィルス感染症を発症させる微生物としては、例えばヘルペスウィルス・水痘-帯状疱疹ウィルス・サイトメガロウィルス・インフルエンザウィルス・ムンプスウィルス・麻疹ウィルス・RSウィルス・狂犬病ウィルス・エボラウィルス・ポリオウィルス・風疹ウィルス・日本脳炎ウィルス・ノロウィルス・ヒト免疫不全ウィルス・肝炎ウィルスを挙げることができる。   Viral infections include herpes gingivitis, genital herpes, herpes encephalitis, herpes gourd, chickenpox, shingles, CMV retinitis, influenza, mumps, measles, acute respiratory tract infection, rabies, Ebola, Polio, rubella, Japanese encephalitis, viral gastroenteritis, acquired immune deficiency syndrome, viral hepatitis, etc. Examples of microorganisms that cause viral infection include herpes virus, varicella-zoster virus, cytomegalovirus, influenza virus, mumps virus, measles virus, RS virus, rabies virus, Ebola virus, poliovirus, rubella virus, Japanese encephalitis Examples include viruses, noroviruses, human immunodeficiency viruses, and hepatitis viruses.

細菌感染症とは、急性咽頭炎・膿痂疹・淋病・レジオネラ肺炎・ブルセラ症・出血性大腸炎・チフス・ペスト・コレラ・食中毒・胃炎・炭疽・ジフテリアなどのことである。細菌感染症を発症させる微生物としては、例えば化膿レンサ球菌・淋菌・レジオネラ菌・ブルセラ菌・腸管出血性大腸菌・サルモネラ菌・ペスト菌・コレラ菌・腸炎ビブリオ・黄色ブドウ球菌・ヘリコバクター-ピロリ・炭疽菌・ジフテリア菌・を挙げることができる。   Bacterial infections include acute pharyngitis, impetigo, gonorrhea, Legionella pneumonia, brucellosis, hemorrhagic colitis, typhoid, plague, cholera, food poisoning, gastritis, anthrax, diphtheria, and the like. Examples of microorganisms that cause bacterial infection include Streptococcus pyogenes, Neisseria gonorrhoeae, Legionella, Brucella, Enterohemorrhagic Escherichia coli, Salmonella, Plasmodium, Vibrio parahaemolyticus, Staphylococcus aureus, Helicobacter pylori, Bacillus anthracis, And diphtheria.

リケッチア感染症とは、発疹チフス・発疹熱・ロッキー山紅斑熱・日本紅斑熱などのことである。リケッチア感染症を発症させる微生物としては、例えばリケッチア・プロヴァゼッキ(Rickettsia prowazekii),リケッチア・ティフィ(Rickettsia typhi)を挙げることができる。   Rickettsia infections include typhus, rash fever, Rocky mountain spotted fever, and Japanese spotted fever. Examples of microorganisms that cause rickettsia infection include rickettsia prowazeki and rickettsia typhi.

クラミジア感染症とは、トラコーマ・封入体粘膜炎・非淋菌性尿道炎・性病性リンパ肉芽腫症・オウム病などのことである。クラミジア感染症を発症させる微生物としては、例えばトラコーマクラミジア・肺炎クラミドフィラ・オウム病クラミドフィラを挙げることができる。   Chlamydia infections include trachoma, inclusion body mucositis, non-gonococcal urethritis, sexually transmitted lymphogranulomatosis, and parrot disease. Examples of microorganisms that cause chlamydial infection include trachoma chlamydia, pneumonia chlamydophila, and parrot disease chlamydophila.

真菌感染症とは、カンジダ症・クリプトコッカス症・アスペルギルス症・ヒストプラズマ症・ニューモシスチスーカリニ肺炎などのことである。真菌感染症を発症させる微生物としては、例えばカンジダーアルビカンス・クリプトコッカスーネオフィルマンス・アスペルギルスーフラバス・ヒストプラズマーカプスラータム・ニューモシスチスーカリニを挙げることができる。   Fungal infections include candidiasis, cryptococcosis, aspergillosis, histoplasmosis, pneumocystis carinii pneumonia, and the like. Examples of microorganisms that cause fungal infections include Candida albicans, cryptococcus, neofilmans, aspergillus, flavus, histoplasma, capsulatatum, and pneumocystis carini.

原虫感染症とは、アメーバ赤痢・アメーバ性格膜炎・アフリカ睡眠病などのことである。原虫感染症を発症させる微生物としては、例えば赤痢アメーバ・アカントアメーバ・膣トリコモナス・ガンビアトリパノソーマを挙げることができる。   Protozoal infections include amoeba dysentery, amebic spondylitis, and African sleeping sickness. Examples of microorganisms that cause protozoal infections include dysentery amoeba, acanthamoeba, vaginal trichomonas, and Gambia trypanosoma.

寄生虫感染症とは、回虫症、象皮病、住血吸虫症などのことである。寄生虫感染症を発症させる微生物としては、例えば回虫やフィラリア、住血吸虫を挙げることができる。   Parasitic infections include roundworm, elephantiasis, schistosomiasis and the like. Examples of microorganisms that cause parasitic infections include roundworms, filariae, and schistosomes.

上記微生物を濃縮するために用いる前記糖鎖固定化ナノ粒子の量は、望ましくは530nmにおける紫外可視吸収スペクトル(OD530nm)が0.1〜3.0(/mm)であり、より望ましくは0.1〜0.5(/mm)である。糖鎖固定化ナノ粒子の使用量については目的に応じて適宜決定することができる。   The amount of the sugar chain-immobilized nanoparticles used for concentrating the microorganism is preferably 0.1 to 3.0 (/ mm) in the UV-visible absorption spectrum (OD 530 nm) at 530 nm, more preferably 0. 1 to 0.5 (/ mm). The amount of the sugar chain-immobilized nanoparticles used can be appropriately determined according to the purpose.

本発明において、微生物が存在する検体から糖鎖固定化ナノ粒子を用いて濃縮を行うには、例えば、糖鎖固定化ナノ粒子を推定される検体内の微生物の0.001〜1000モル倍量、好ましくは0.1〜100モル倍量の割合で、より好ましくは1〜10モル倍量の割合で添加し、4℃で一晩静置した後、遠心分離(10,000rpm、40分、室温)し、上清を除去した後、微生物と糖鎖固定化ナノ粒子が含まれる沈殿物を超純水で懸濁し、再度遠心分離(10,000rpm、1分、室温)して上清を除去することにより達成される。   In the present invention, in order to perform concentration using a sugar chain-immobilized nanoparticle from a specimen in which microorganisms are present, for example, 0.001 to 1000 mol times the amount of microorganism in the specimen from which sugar chain-immobilized nanoparticles are estimated. In addition, preferably at a ratio of 0.1 to 100 mole times, more preferably at a ratio of 1 to 10 mole times, and after standing at 4 ° C. overnight, centrifugation (10,000 rpm, 40 minutes, Room temperature), the supernatant is removed, and the precipitate containing the microorganisms and sugar chain-immobilized nanoparticles is suspended in ultrapure water and centrifuged again (10,000 rpm, 1 minute, room temperature) to remove the supernatant. This is achieved by removing.

本発明に係る方法によって濃縮された担体を、免疫学的手法または遺伝子工学的手法に供することより微生物を同定することができる。上記免疫学的手法または遺伝子工学的手法としては、ウェスタンブロッティング法、リアルタイムPCRなどを挙げることができ、微生物を特異的に認識する抗体や、微生物の核酸に相補的配列をもつプライマーを用いることで微生物を同定することができる。すなわち、本発明において微生物の濃縮の効果は、ウェスタンブロッティング法、リアルタイムPCR法などで確認することができる。例えば、ウェスタンブロッティング法によって濃縮の効果を確認するためには、定法によりSDS−PAGEを行った後、ニトロセルロース膜に転写する。使用する抗体は微生物のタンパク質を選択的に認識するものであればよい。   The microorganisms can be identified by subjecting the carrier concentrated by the method according to the present invention to an immunological technique or a genetic engineering technique. Examples of the immunological technique or genetic engineering technique include Western blotting and real-time PCR. By using an antibody that specifically recognizes a microorganism or a primer having a complementary sequence to the nucleic acid of the microorganism. Microorganisms can be identified. That is, in the present invention, the effect of concentrating microorganisms can be confirmed by Western blotting, real-time PCR, or the like. For example, in order to confirm the effect of concentration by Western blotting, after performing SDS-PAGE by a conventional method, it is transferred to a nitrocellulose membrane. The antibody to be used may be any antibody that selectively recognizes microbial proteins.

なお本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims, and the embodiments can be obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. The form is also included in the technical scope of the present invention.

以下、本発明を実施例を介して更に詳細に説明するが、本発明の範囲はこれら実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated further in detail through an Example, the scope of the present invention is not limited to these Examples.

(実施例1:ヘパリン固定化金ナノ粒子の調製)
微生物として、ヘルペスウィルスを用いたため、ナノ粒子に固定化する糖鎖としてヘパリンを選択した。なお、以下、ヘルペスウィルスを「HSV」と略記する場合がある。
(Example 1: Preparation of heparin-immobilized gold nanoparticles)
Since herpes virus was used as the microorganism, heparin was selected as the sugar chain to be immobilized on the nanoparticles. Hereinafter, the herpes virus may be abbreviated as “HSV”.

ヘパリンをリンカーと結合する方法はWO2005/077965号公報と同様の方法を用いた。まず、チオクト酸とm−フェニレンジアミンとを含むリンカーを作成した。その後、リンカーとヘパリンとを還元アミノ化反応によりナノ粒子に固定化するヘパリンリガンド複合体を調製した。   The method similar to WO2005 / 0797965 was used as a method for binding heparin to the linker. First, a linker containing thioctic acid and m-phenylenediamine was prepared. Thereafter, a heparin-ligand complex was prepared by immobilizing the linker and heparin on the nanoparticles by a reductive amination reaction.

金ナノ粒子はNature. Physical Science, 1973, 241, 20−22の方法に従って調製した。   Gold nanoparticles are available from Nature. Prepared according to the method of Physical Science, 1973, 241, 20-22.

金ナノ粒子とヘパリンリガンド複合体とを混和し、1時間室温で静置した後、MWCO:3,500の透析膜を用いて精製後、更に遠心分離(10,500rpm、40分)してOD530nmが0.8(/mm)のヘパリン固定化金ナノ粒子を調製した。   Gold nanoparticles and heparin ligand complex were mixed and allowed to stand at room temperature for 1 hour, then purified using a MWCO: 3,500 dialysis membrane, and then centrifuged (10,500 rpm, 40 minutes) to obtain an OD of 530 nm. Prepared heparin-immobilized gold nanoparticles with 0.8 (/ mm).

(実施例2:ウェスタンブロッティング法を用いたヘルペスウィルス濃縮効果の確認)
ヘパリン固定化金ナノ粒子をOD530nm=0.44の濃度に希釈する。その後ヘルペスウィルスを含む液200μLに対してヘパリン固定化金ナノ粒子を100μL加えて、4℃で一晩静置した。その後遠心分離(10,000rpm、40分、室温)し、上清を除去し、得られたウィルスとヘパリン固定化金ナノ粒子を含む沈殿物へ超純水を1ml加えて洗浄し、再び遠心分離(10,000rpm、1分、室温)して沈殿を回収した。沈殿物に20μlのPBS−T(5%Tween20を含むリン酸等張緩衝液)を加えて懸濁させウィルスを濃縮したヘルペスウィルス懸濁液を調製した。
(Example 2: Confirmation of herpes virus concentration effect using Western blotting)
Heparin-immobilized gold nanoparticles are diluted to a concentration of OD 530 nm = 0.44. Thereafter, 100 μL of heparin-immobilized gold nanoparticles were added to 200 μL of a herpes virus-containing solution, and left at 4 ° C. overnight. Thereafter, the mixture is centrifuged (10,000 rpm, 40 minutes, room temperature), the supernatant is removed, 1 ml of ultrapure water is added to the precipitate containing the virus and heparin-immobilized gold nanoparticles, washed, and centrifuged again. (10,000 rpm, 1 minute, room temperature) to collect the precipitate. A herpes virus suspension was prepared by adding 20 μl of PBS-T (phosphate isotonic buffer containing 5% Tween 20) to the precipitate and suspending it to concentrate the virus.

ヘパリン固定化金ナノ粒子未処理のヘルペスウィルス液(表1中、「未処理」と記載)、濃縮したヘルペスウィルス懸濁液(表1中、「沈殿物」と記載)及び上記遠心分離時に除去した上清(表1中、「上清」と記載)を通常公知の方法でSDS−PAGEに供した。表1には加えたウィルス液、SDS−PAGEのサンプル調整用緩衝液(Leammli bufferと記載)、SDS−PAGEの1レーンに入れた量(Apply量と記載)を示した。SDS−PAGEのランニングバッファーには10%Tricine、Tricine−SDS緩衝液を用いた。SDS−PAGE終了時の判別、およびタンパク質の可視化にはクマシーブリリアントブルー(CBBステインワン:ナカライテスク社)及びウエスタンブロッティング法を併用した。ウエスタンウエスタンブロット法はSDS−PAGEにて分離したヘルペスウィルス由来のタンパク質をPVDF膜(0.2μm MILLIPORE社)に転写した後、1次抗体に抗HSV抗体マウスモノクローナル抗体またはウサギポリクローナル抗体(biomeda社)、2次抗体にアルカリフォスファターゼでラベルした抗マウスIgGまたは抗ウサギIgG(SIGMA社)を用い、BCIP−NBT溶液キット(ナカライテスク社)で可視化した。   Heparin-immobilized gold nanoparticle-untreated herpesvirus solution (described as “untreated” in Table 1), concentrated herpesvirus suspension (described as “precipitate” in Table 1), and removed during centrifugation The obtained supernatant (described as “supernatant” in Table 1) was subjected to SDS-PAGE by a generally known method. Table 1 shows the added virus solution, SDS-PAGE sample preparation buffer (described as “Leammli buffer”), and the amount of SDS-PAGE contained in one lane (described as “Apply amount”). As a running buffer for SDS-PAGE, 10% Tricine and Tricine-SDS buffer were used. Coomassie Brilliant Blue (CBB Stain One: Nacalai Tesque) and Western blotting were used in combination for discrimination at the end of SDS-PAGE and protein visualization. In Western Western blotting, herpes virus-derived protein separated by SDS-PAGE is transferred to a PVDF membrane (0.2 μm MILLIPORE), then the primary antibody is an anti-HSV antibody mouse monoclonal antibody or rabbit polyclonal antibody (biomeda). The secondary antibody was visualized with a BCIP-NBT solution kit (Nacalai Tesque) using anti-mouse IgG or anti-rabbit IgG (SIGMA) labeled with alkaline phosphatase.

図2の(a)に示すように、クマシーブリリアントブルー染色により、ヘパリン固定化金ナノ粒子未処理のヘルペスウィルス液と濃縮したヘルペスウィルス懸濁液を比較した結果、濃縮したヘルペスウィルス由来のタンパク質はバックグラウンドとなるタンパク質がほとんど除かれたため明確になっており、また除かれたタンパク質は遠心分離時に除去した上清で検出されていた。   As shown in FIG. 2 (a), as a result of comparing the herpes virus solution untreated with heparin-immobilized gold nanoparticles and the concentrated herpes virus suspension by Coomassie Brilliant Blue staining, the concentrated herpes virus-derived protein was It was clear because most of the background protein was removed, and the removed protein was detected in the supernatant removed during centrifugation.

図2の(b)はウサギポリクローナル抗体を用いたウエスタンブロット法による結果であり、濃縮したヘルペスウィルス由来のタンパク質には特異的に結合する抗体に基づく強いシグナルが得られているが、ヘパリン固定化金ナノ粒子未処理のヘルペスウィルス液由来のタンパク質や遠心分離時に除去した上清では特異的に結合する抗体に基づくシグナルが得られていないことより、効率よく濃縮されていることが判明した。その濃縮の効率はバンドの発色強度をGel−Pro Analyzer(MediaCybernetics社)によって数値化したところ、ヘパリン固定化金ナノ粒子未処理のヘルペスウィルス培養上清と比較して濃縮したヘルペスウィルスタンパク質は約3倍に濃縮されていた事が分かった。   FIG. 2 (b) shows the result of Western blotting using a rabbit polyclonal antibody, and a strong signal based on the antibody that specifically binds to the concentrated herpesvirus-derived protein is obtained. It was found that the protein derived from the herpes virus solution not treated with gold nanoparticles and the supernatant removed during centrifugation did not give a signal based on the antibody that specifically binds, and thus were efficiently concentrated. The concentration efficiency of the band was quantified by Gel-Pro Analyzer (Media Cybernetics). The concentration of herpesvirus protein was about 3 compared to the heparin-immobilized gold nanoparticle-untreated herpesvirus culture supernatant. It turned out that it was concentrated twice.

図2の(c)はマウスモノクローナル抗体を用いたウエスタンブロット法による結果である。同様に濃縮の効率を解析した結果、ヘパリン固定化金ナノ粒子未処理のヘルペスウィルス液と比較して濃縮したヘルペスウィルス懸濁液にはヘルペスウィルスが約6倍濃縮されていることが認められた。これらの結果から、ヘルペスウィルス液をヘパリン固定化金ナノ粒子で濃縮することにより、ヘルペスウィルスを効率良く濃縮できることが明らかとなった。   FIG. 2 (c) shows the results of Western blotting using a mouse monoclonal antibody. Similarly, as a result of analyzing the efficiency of concentration, it was confirmed that the herpes virus suspension was concentrated about 6 times in the concentrated herpes virus suspension compared with the herpes virus solution not treated with heparin-immobilized gold nanoparticles. . From these results, it was revealed that herpes virus can be efficiently concentrated by concentrating herpes virus solution with heparin-immobilized gold nanoparticles.

(実施例3:リアルタイムPCRを用いたヘルペスウィルス濃縮の検討)
ヘパリン固定化金ナノ粒子をOD530nm=0.78(/mm)に調製した溶液260μlに対して、150PFU/ml相当のヘルペスウィルス液10mlを混和して、4℃で一晩静置した。その後遠心分離(10,000rpm、30分、室温)し、上清を除去した後、ウィルスとヘパリン固定化金ナノ粒子を含む沈殿物へ超純水10μlを加え懸濁した。またPFUとは、PLAQUE FORMATION UNITを指しウィルス量を定義する指標である。
(Example 3: Examination of herpes virus concentration using real-time PCR)
To 260 μl of a solution prepared by adjusting heparin-immobilized gold nanoparticles to OD 530 nm = 0.78 (/ mm), 10 ml of a herpes virus solution corresponding to 150 PFU / ml was mixed and allowed to stand at 4 ° C. overnight. Thereafter, the mixture was centrifuged (10,000 rpm, 30 minutes, room temperature), and the supernatant was removed. Then, 10 μl of ultrapure water was added to the precipitate containing virus and heparin-immobilized gold nanoparticles and suspended. PFU refers to PLAQUE FORMAT UNIT and is an index that defines the amount of virus.

ウィルスの懸濁液を95℃で10分間加熱して、ウィルスの熱変性を行い、その後4℃まで急冷した後、再度遠心分離(10,000rpm、1分、室温)して上清を回収し、リアルタイムPCR機器へ供するテンプレートとした。また150PFU/ml相当のヘルペスウィルス液10μlを95℃で10分間熱変性を行い、対照のテンプレートとした。   The virus suspension is heated at 95 ° C. for 10 minutes to thermally denature the virus, then rapidly cooled to 4 ° C., and then centrifuged again (10,000 rpm, 1 minute, room temperature) to recover the supernatant. A template for use in a real-time PCR machine was used. Further, 10 μl of herpesvirus solution equivalent to 150 PFU / ml was heat-denatured at 95 ° C. for 10 minutes to serve as a control template.

リアルタイムPCRに供するサンプルは、SYBR Premix EX Taq(登録商標、タカラバイオ社)のキットを使用し、その調整は添付されたマニュアルに準じた。反応に使用したプライマーは、順方向プライマーはACATCATCAACTTCGACTGG(配列番号1)、逆方向プライマーは、CTCAGATCCTTCTTCTTGRCC(配列番号2)であり、ヘルペスウィルスのgp046をコーティングする遺伝子にそれぞれ相補的である。なお、gp046とは、DNA polymerase catalytic subunitのことでる。   As a sample to be subjected to real-time PCR, a kit of SYBR Premix EX Taq (registered trademark, Takara Bio Inc.) was used, and the adjustment was performed according to the attached manual. The primer used for the reaction was ACATCATCAACTTCGACTGG (SEQ ID NO: 1) as the forward primer, and CTCAGATCCTCTCTTCTTTGRCC (SEQ ID NO: 2) as the reverse primer, which are complementary to the gene coating gp046 of herpes virus. In addition, gp046 is DNA polymerase catalytic subunit.

リアルタイムPCR装置Thermal Cycler Dice(タカラバイオ社)を用いて、PCR条件は95℃(10秒)を1サイクル、95℃(5秒)→60℃(30秒)を40サイクルに設定した。   Using a real-time PCR apparatus Thermal Cycler Dice (Takara Bio Inc.), PCR conditions were set at 95 ° C. (10 seconds) for 1 cycle and 95 ° C. (5 seconds) → 60 ° C. (30 seconds) for 40 cycles.

上述の実験の結果はCtで確認した。Ct(Cycle of threthold)とは、蛍光信号による標的テンプレートの検出が可能となるまで繰り返される、PCRのサイクル数をいう。すなわち初期テンプレート濃度が高いほど、小さいCtでも標的テンプレートの増幅量は多くなるため、蛍光信号が検出可能であり、逆に初期テンプレート濃度が低いほどCtは大きくなる。したがってCtが1減少すると、初期テンプレート量が2倍量存在した事を表している。   The result of the above experiment was confirmed by Ct. Ct (Cycle of Threshold) refers to the number of PCR cycles that are repeated until a target template can be detected by a fluorescent signal. That is, as the initial template concentration is higher, the amount of amplification of the target template is increased even with a small Ct, so that a fluorescent signal can be detected. Therefore, when Ct is decreased by 1, this indicates that the initial template amount is doubled.

表2のサンプルA,Bは、ヘパリン固定化金ナノ粒子のヘルペスウィルス濃縮効果をCtで表したものである。ヘパリン固定化金ナノ粒子によって濃縮されたウィルス懸濁液のCtは21.7であり、対照サンプルのCt=33.0と比べてその値は大幅に減少しており、2の(33.0−21.7)乗、即ち約2500倍濃縮されていた事が示された。これらの結果から、ヘルペスウィルス液をヘパリン固定化金ナノ粒子で濃縮することによって、ウィルスが効率良く濃縮されることが明らかとなった。   Samples A and B in Table 2 represent the herpes virus concentration effect of heparin-immobilized gold nanoparticles in Ct. The Ct of the virus suspension concentrated by heparin-immobilized gold nanoparticles is 21.7, which is a significant decrease compared to Ct = 33.0 of the control sample, which is 2 (33.0 -21.7), that is, about 2500 times concentrated. From these results, it was clarified that the virus is efficiently concentrated by concentrating the herpes virus solution with heparin-immobilized gold nanoparticles.

本発明に係る微生物の濃縮方法は、微生物を効率よく濃縮しているため、検体中の微生物が極微量であって通常の検出方法では検出不可能な場合においても同定することが可能である。   Since the microorganism concentration method according to the present invention concentrates microorganisms efficiently, it can be identified even when the amount of microorganisms in the sample is extremely small and cannot be detected by a normal detection method.

(実施例4:リアルタイムPCRを用いた水疱瘡ウィルスの濃縮効果の確認およびサイトメガロウィルスの濃縮の検討)
ヘパリン固定化金ナノ粒子をOD530nm=0.78(/mm)に調製した溶液260μlに対して、150PFU/ml相当の水疱瘡ウィルス(以下「VZV」と称する)またはサイトメガロウィルス(以下「CMV」と称する)を含むウィルス液10mlを混和して、4℃で一晩静置した。その後遠心分離(10,000rpm、30分、室温)し、上清を除去した後、ウィルスとヘパリン固定化金ナノ粒子を含む沈殿物へ超純水10μlを加え懸濁した。
(Example 4: Confirmation of concentration effect of chicken pox virus using real-time PCR and examination of concentration of cytomegalovirus)
With respect to 260 μl of a solution prepared by adjusting heparin-immobilized gold nanoparticles to OD 530 nm = 0.78 (/ mm), 150 PFU / ml equivalent of chicken pox virus (hereinafter referred to as “VZV”) or cytomegalovirus (hereinafter referred to as “CMV”). 10 ml of the virus solution containing the mixture was mixed and allowed to stand at 4 ° C. overnight. Thereafter, the mixture was centrifuged (10,000 rpm, 30 minutes, room temperature), and the supernatant was removed. Then, 10 μl of ultrapure water was added to the precipitate containing virus and heparin-immobilized gold nanoparticles and suspended.

懸濁液を95℃で10分間加熱して、ウィルスの熱変性を行い、その後4℃まで急冷した後、再度遠心分離(10,000rpm、1分、室温)して上清を回収し、リアルタイムPCR機器へ供するテンプレートとした(VZV:サンプルC CMV:サンプルE)。また150PFU/ml相当の150PFU/ml相当のVZVまたはCMVウィルス液10μlを95℃で10分間熱変性を行い、対照のテンプレートとした(VZV:サンプルD CMV:サンプルF)。   The suspension is heated at 95 ° C. for 10 minutes to thermally denature the virus, then rapidly cooled to 4 ° C., and then centrifuged again (10,000 rpm, 1 minute, room temperature) to recover the supernatant and real time It was set as the template with which it uses for a PCR machine (VZV: sample C CMV: sample E). Further, 10 μl of VZV or CMV virus solution equivalent to 150 PFU / ml corresponding to 150 PFU / ml was heat-denatured at 95 ° C. for 10 minutes, and used as a control template (VZV: sample D CMV: sample F).

リアルタイムPCRに供するサンプルは、SYBR Premix EX Taq(登録商標、タカラバイオ社)のキットを使用し、その調製は添付されたマニュアルに準じた。反応に使用したプライマーは、VZVの順方向プライマーはCTCGCCCGTCTCTATCTC(配列番号3)、逆方向プライマーは、GATGAGGTGGTTGTTATTGTTC(配列番号4)、CMVの順方向プライマーはCAAGCGGCCTCTGATAACCA(配列番号5)、逆方向プライマーは、ACTAGGAGAGCAGACTCTCAGAGGAT(配列番号6)であり、VZVのgBまたはCMVのpIE2をコーティングする遺伝子にそれぞれ相補的である。リアルタイムPCR装置Thermal Cycler Dice(タカラバイオ社)を用いて、PCR条件は95℃(10秒)を1サイクル、95℃(5秒)→60℃(30秒)を40サイクルに設定した。なお、上記gBとはgBとはenvelope glycoprotein Bのことであり、pIE2とはimmediate-early transcriptional regulatorのことである。   As a sample to be subjected to real-time PCR, a kit of SYBR Premix EX Taq (registered trademark, Takara Bio Inc.) was used, and its preparation was in accordance with the attached manual. Primers used in the reaction were CTCGCCCCTCTCTCTCTC (SEQ ID NO: 3), VZV forward primer, GATGAGGTGGTTGTTTATTGTTC (SEQ ID NO: 4), CMV forward primer was CAAGCGGCCTCTGATACACCA (SEQ ID NO: 5), and reverse primer was: ACTAGGAGAGCAGACTCTCAGAGGAT (SEQ ID NO: 6), which is complementary to the gene that coats VZV gB or CMV pIE2. Using a real-time PCR apparatus Thermal Cycler Dice (Takara Bio Inc.), PCR conditions were set at 95 ° C. (10 seconds) for 1 cycle and 95 ° C. (5 seconds) → 60 ° C. (30 seconds) for 40 cycles. Note that gB means envelope glycoprotein B, and pIE2 means immediate-early transcriptional regulator.

上述の実験の結果はCtで確認した。表2のサンプルC〜Fは、ヘパリン固定化金ナノ粒子のVZVまたはCMVの濃縮効果をCtで表したものである。VZVについて、ヘパリン固定化金ナノ粒子により、濃縮処理した場合のCtは15.4であり、対照のサンプル(Ct=22.5)と比較してその値は大幅に減少しており、138倍にまで濃縮された事が示された。これらの結果から、VZVウィルス液をヘパリン固定化金ナノ粒子で濃縮することによって、VZVが効率良く濃縮されることが明らかとなった。   The result of the above experiment was confirmed by Ct. Samples C to F in Table 2 represent the effect of concentration of VZV or CMV of heparin-immobilized gold nanoparticles by Ct. For VZV, Ct when concentrated by heparin-immobilized gold nanoparticles was 15.4, which was significantly reduced compared to the control sample (Ct = 22.5), 138 times It was shown that it was concentrated to. From these results, it became clear that VZV was efficiently concentrated by concentrating the VZV virus solution with heparin-immobilized gold nanoparticles.

CMVについて、ヘパリン固定化金ナノ粒子により、濃縮処理した場合のCtは23.4であり、対照のサンプル(Ct=28.8)と比較してその値は大幅に減少しており、42倍にまで濃縮される事が示された。これらの結果から、CMVウィルス液をヘパリン固定化金ナノ粒子で濃縮することによって、CMVが効率良く濃縮されたことが明らかとなった。   For CMV, Ct when enriched with heparin-immobilized gold nanoparticles was 23.4, a significant decrease compared to the control sample (Ct = 28.8), 42 times It was shown to be concentrated to From these results, it was revealed that CMV was concentrated efficiently by concentrating the CMV virus solution with heparin-immobilized gold nanoparticles.

(実施例5:リアルタイムPCRを用いたコイヘルペスウィルス濃縮の検討)
ニシキゴイヒレ由来細胞にコイヘルペスウィルスを感染させ、2週間培養した細胞培養液をPBSで5倍に希釈したウィルス液0.5mlとヘパリン固定化金ナノ粒子をOD530nm=0.78(/mm)に調製した溶液6.5μlとを混和して、4℃で1時間振とうした。その後遠心分離(10,000 g、30分、室温)し、上清を除去した後、ウィルスとヘパリン固定化金ナノ粒子を含む沈殿物へ超純水10μlを加え懸濁した。懸濁液を95℃で10分間加熱して、ウィルスの熱変性を行い、その後氷上で急冷した後、再度遠心分離(10,000rpm、1分、室温)して上清を回収し、リアルタイムPCR機器へ供するテンプレートとした(サンプルG)。また上記の5倍に希釈したウィルス液10μlを100 ℃で10分熱変性を行い、対照のテンプレートとして用いた(サンプルH)。
(Example 5: Examination of koi herpesvirus concentration using real-time PCR)
A cell culture solution obtained by infecting koi herpes virus in cells derived from rainbow trout fin and cultivated for 2 weeks was diluted 5-fold with PBS to 0.5 ml of a virus solution and heparin-immobilized gold nanoparticles at OD 530 nm = 0.78 (/ mm). The prepared solution was mixed with 6.5 μl and shaken at 4 ° C. for 1 hour. Thereafter, the mixture was centrifuged (10,000 g, 30 minutes, room temperature), the supernatant was removed, and 10 μl of ultrapure water was added to the precipitate containing the virus and heparin-immobilized gold nanoparticles and suspended. The suspension is heated at 95 ° C. for 10 minutes to thermally denature the virus, then rapidly cooled on ice, and then centrifuged again (10,000 rpm, 1 minute, room temperature) to recover the supernatant and real-time PCR It was set as the template used for an apparatus (sample G). Further, 10 μl of the virus solution diluted 5 times as described above was heat-denatured at 100 ° C. for 10 minutes and used as a control template (sample H).

リアルタイムPCRに供するサンプルは、SYBR Premix EX Taq(登録商標、タカラバイオ社)のキットを使用し、その調整は添付されたマニュアルに準じた。反応に使用したプライマーは、順方向プライマーはGACGCCGGAGACCTTGTG(配列番号7)、逆方向プライマーは、CGGGTTCTTATTTTTGTCCTTGTT(配列番号8)であり、コイヘルペスウィルスのORF89をコーティングする遺伝子にそれぞれ相補的である。なお、ORF89とは、機能未知のhypothetical proteinのことである。   As a sample to be subjected to real-time PCR, a kit of SYBR Premix EX Taq (registered trademark, Takara Bio Inc.) was used, and the adjustment was performed according to the attached manual. The primer used in the reaction was GACGCCGGGAACCCTTGTG (SEQ ID NO: 7), and the reverse primer was CGGGTTCTTTTTTTGTCCTTGTTT (SEQ ID NO: 8), which are complementary to the genes that coat ORF89 of koi herpesvirus. ORF89 is a hypothetical protein whose function is unknown.

リアルタイムPCR装置Thermal Cycler Dice(タカラバイオ社)を用いて、PCR条件は95℃(10秒)を1サイクル、95℃(5秒)→60℃(30秒)を40サイクルに設定した。   Using a real-time PCR apparatus Thermal Cycler Dice (Takara Bio Inc.), PCR conditions were set at 95 ° C. (10 seconds) for 1 cycle and 95 ° C. (5 seconds) → 60 ° C. (30 seconds) for 40 cycles.

上述の実験の結果はCtで確認した。表2は、ヘパリン固定化金ナノ粒子の濃縮効果をCtで表したものである。ヘパリン固定化金ナノ粒子により、濃縮処理したサンプルGのCtは13.3であり、対照のサンプルH(Ct=20.9)と比較してその値は大幅に減少しており、180倍にまで濃縮される事が示された。これらの結果から、コイヘルペスウィルス液をヘパリン固定化金ナノ粒子で濃縮することにより、ウィルスを効率良く濃縮できることが明らかとなった。   The result of the above experiment was confirmed by Ct. Table 2 shows the concentration effect of heparin-immobilized gold nanoparticles in Ct. Due to heparin-immobilized gold nanoparticles, the Ct of the concentrated sample G is 13.3, which is significantly reduced compared to the control sample H (Ct = 20.9), 180 times It was shown to be concentrated. From these results, it was revealed that the virus can be efficiently concentrated by concentrating the koi herpesvirus solution with heparin-immobilized gold nanoparticles.

(実施例6:フローサイトメーターを用いたレンチウィルス濃縮の検討)
ヘパリン固定化金ナノ粒子をOD530nm=0.78(/mm)に調製した溶液24μlに対して、Functional vairal titer = 2.5 × 10/ml相当のレンチウィルス液1mlを混和して、室温で30分静置した。その後遠心分離(10,000 gまたは3,000g、30分、4℃)し、上清を除去した後、ウィルスとヘパリン固定化金ナノ粒子を含む沈殿物へ滅菌超純水10μlを加え懸濁した。なお、Functional vairal titerとは、感染性のあるウィルス量を定義する指標である。
(Example 6: Examination of lentivirus concentration using a flow cytometer)
To 24 μl of a solution prepared by adjusting heparin-immobilized gold nanoparticles to OD 530 nm = 0.78 (/ mm), 1 ml of a lentiviral solution equivalent to Functional viral titer = 2.5 × 10 5 / ml is mixed at room temperature. Let stand for 30 minutes. After centrifugation (10,000 g or 3,000 g, 30 minutes, 4 ° C.), the supernatant is removed, and then 10 μl of sterilized ultrapure water is added to the precipitate containing the virus and heparin-immobilized gold nanoparticles and suspended. did. The functional viral titer is an index that defines the amount of infectious virus.

ヘパリン固定化金ナノ粒子をOD530nm=0.78(/mm)に調製した溶液24μlに対して、Functional vairal titer = 2.5 x 10/ml相当のレンチウィルス培養上清1mlを混和して、室温で30分静置した。その後遠心分離(10,000 gまたは3,000 g、30分、4℃)し、上清を除去した後、ウィルスとヘパリン固定化金ナノ粒子を含む沈殿物へ滅菌超純水10μlを加え懸濁した。懸濁液にDMEM培地を添加し、ホスト細胞に感染させた。またFunctional vairal titer = 2.5 x 10/ml相当のレンチウィルス培養上清10μlを対照として用いた。 To 24 μl of a solution prepared by adjusting heparin-immobilized gold nanoparticles to OD 530 nm = 0.78 (/ mm), 1 ml of lentiviral culture supernatant equivalent to Functional vial titer = 2.5 × 10 5 / ml was mixed, It was allowed to stand at room temperature for 30 minutes. Thereafter, centrifugation (10,000 g or 3,000 g, 30 minutes, 4 ° C.) is performed, and after removing the supernatant, 10 μl of sterilized ultrapure water is added to the precipitate containing the virus and heparin-immobilized gold nanoparticles. It became cloudy. DMEM medium was added to the suspension to infect host cells. Also, 10 μl of lentiviral culture supernatant equivalent to Functional viral titer = 2.5 × 10 5 / ml was used as a control.

ホスト細胞としては、293T細胞を用いた。293T細胞は2×10個/穴となるようにあらかじめ6穴プレート上に増殖させた。ウィルスを感染させる際には、終濃度が8μg/mlとなるようにDMEM培地中にprotamine sulfateを添加した。ウィルスの添加から16時間後に培地を交換し、感染細胞をその後4日間培養した。 As a host cell, 293T cell was used. 293T cells were grown in advance on a 6-well plate so that there were 2 × 10 5 cells / well. When infecting the virus, protamine sulfate was added to the DMEM medium so that the final concentration was 8 μg / ml. The medium was changed 16 hours after the addition of virus, and the infected cells were then cultured for 4 days.

当該ウィルスが感染した細胞は蛍光を発する。そこでフローサイトメーターCytomics FC 500(ベックマンコールター社)を用いて細胞が発する蛍光強度を測定した。フローサイトメーターに供するサンプルの調整は、装置に添付されたマニュアルに準じた。   Cells infected with the virus emit fluorescence. Therefore, the fluorescence intensity emitted by the cells was measured using a flow cytometer Cytoics FC 500 (Beckman Coulter). The sample used for the flow cytometer was adjusted according to the manual attached to the apparatus.

上述の実験の結果はウィルスのFunctional vairal titer(titer)で確認した。titerとは、感染性のあるウィルス量を定義する指標である。すなわち、感染能力をもつウィルスの濃度が高いほど、高いtiterを示す。逆に感染能力をもつウィルスの濃度が低いほどtiterは小さくなる。   The result of the above-mentioned experiment was confirmed by the virus functional vital titer (titer). The titer is an index that defines the amount of infectious virus. That is, the higher the concentration of virus having infectivity, the higher the titer. Conversely, the titer becomes smaller as the concentration of the virus capable of infecting is lower.

表3は、ヘパリン固定化金ナノ粒子の濃縮効果をtiterで表したものである。ヘパリン固定化金ナノ粒子により、濃縮処理した場合のtiterは、3.3 x 10 /ml (遠心分離 3,000 g x 30分:サンプルI)または5.3 x 10 /ml (遠心分離 10,000 g x 30分:サンプルJ)であり、対照のサンプル(サンプルK)と比較してその値は大幅に上昇しており、160〜260倍にまで濃縮される事が示された。これらの結果から、レンチウィルス培養上清をヘパリン固定化金ナノ粒子で濃縮することにより、ウィルスのみを効率良く濃縮できることが判明した。 Table 3 shows the concentration effect of heparin-immobilized gold nanoparticles in titer. The titer when concentrated by heparin-immobilized gold nanoparticles is 3.3 x 10 7 / ml (centrifugation 3,000 g x 30 minutes: sample I) or 5.3 x 10 7 / ml (centrifugation) 10,000 g x 30 min: Sample J), which was significantly increased compared to the control sample (Sample K), indicating that it was concentrated 160-260 times. From these results, it was found that the virus alone can be efficiently concentrated by concentrating the lentivirus culture supernatant with heparin-immobilized gold nanoparticles.

(実施例7:ヘパリン固定化金ナノ粒子を用いたリアルタイムRT-PCRを用いたインフルエンザウィルス濃縮の検討)
ヘパリン固定化金ナノ粒子をOD530nm=0.78(/mm)に調製した溶液2.6μlに対して、1.0,0.1,または0.01HAUのインフルエンスウィルス溶液100μlを混和して、室温で30分静置した。その後遠心分離(10,000x g、30分、室温)し、上清を除去した後、ウィルスとヘパリン固定化金ナノ粒子を含む沈殿物へ超純水10μlを加え懸濁した。その懸濁液を95℃で10分熱変性を行い、4℃まで急冷した後、リアルタイムPCR機器の供するテンプレートとして用いた。なおHAUは、Hemagglutination Unitを指しウィルス量を定義する指標である。
(Example 7: Investigation of influenza virus concentration using real-time RT-PCR using heparin-immobilized gold nanoparticles)
To 2.6 μl of a solution prepared by adjusting heparin-immobilized gold nanoparticles to OD 530 nm = 0.78 (/ mm), 100 μl of an influenza virus solution of 1.0, 0.1, or 0.01 HAU is mixed, It was allowed to stand at room temperature for 30 minutes. Thereafter, the mixture was centrifuged (10,000 × g, 30 minutes, room temperature), and the supernatant was removed. Then, 10 μl of ultrapure water was added to the precipitate containing the virus and heparin-immobilized gold nanoparticles and suspended. The suspension was heat-denatured at 95 ° C. for 10 minutes, rapidly cooled to 4 ° C., and used as a template for a real-time PCR instrument. HAU refers to Hemagglutination Unit and is an index that defines the amount of virus.

またヘパリン固定化金ナノ粒子を入れないウィルス液を、対照のテンプレートとして用いた。   In addition, a virus solution without heparin-immobilized gold nanoparticles was used as a control template.

リアルタイムPCR機器に供するサンプルは、One Step SYBR(登録商標) PrimeScript(登録商標)RT-PCR KitII(登録商標)(タカラバイオ社)のキットを使用し、その調製は添付されたマニュアルに準じた。反応に使用したプライマーは、順方向プライマーはGGACTGCAGCGTAGAGGCTT(配列番号9)、逆方向プライマーは、CCAGCAAATAGCCCGAAGAAA(配列番号10)であり、インフルエンザウィルスのMタンパク質をコーティングする遺伝子にそれぞれ相補的である。   The sample used for the real-time PCR machine was a kit of One Step SYBR (registered trademark) PrimeScript (registered trademark) RT-PCR Kit II (registered trademark) (Takara Bio Inc.), and its preparation was according to the attached manual. The primer used for the reaction was GGACTGCAGCGGTAGAGGCTT (SEQ ID NO: 9) and the reverse primer was CCAGCAAATAGCCCCGAAGAA (SEQ ID NO: 10), which are complementary to the gene that coats the M protein of influenza virus.

リアルタイムPCR装置Thermal Cycler Dice(タカラバイオ社)を用いて、逆転写反応条件は、42度(5分)、95℃(10秒)を1サイクル、PCR条件は95℃(5秒)→60℃(30秒)を40サイクルに設定した。   Using a real-time PCR device Thermal Cycler Dice (Takara Bio Inc.), the reverse transcription reaction conditions were 42 degrees (5 minutes), 1 cycle of 95 ° C. (10 seconds), and the PCR conditions were 95 ° C. (5 seconds) → 60 ° C. (30 seconds) was set to 40 cycles.

上述の実験の結果はCtで確認した。1.0HAUのウィルス液の場合は、ヘパリン固定化金ナノ粒子の添加によってCt=29.0からCt=23.7へ、0.1HAUのウィルス液の場合は、ヘパリン固定化金ナノ粒子の添加によってCt=33.2からCt=27.5へ、0.01HAUのウィルス液の場合は、ヘパリン固定化金ナノ粒子の添加によってCt=37.5からCt=31.8へいずれも少ないサイクル数でインフルエンザウィルスに由来するDNAが検出された。これらの結果から、インフルエンザウィルス溶液をヘパリン固定化金ナノ粒子で濃縮することにより、ウィルスを効率良く濃縮できることが明らかとなった。   The result of the above experiment was confirmed by Ct. In the case of 1.0 HAU virus solution, Ct = 29.0 to Ct = 23.7 by adding heparin-immobilized gold nanoparticles, and in the case of 0.1 HAU virus solution, heparin-immobilized gold nanoparticles are added. From Ct = 33.2 to Ct = 27.5, in the case of 0.01 HAU virus solution, the number of cycles is reduced from Ct = 37.5 to Ct = 31.8 by adding heparin-immobilized gold nanoparticles. In DNA, DNA derived from influenza virus was detected. From these results, it became clear that the virus can be efficiently concentrated by concentrating the influenza virus solution with heparin-immobilized gold nanoparticles.

(実施例8:シアル酸含有糖鎖固定化金ナノ粒子を用いたリアルタイムRT-PCRを用いたインフルエンザウィルス濃縮の検討)
シアル酸含有糖鎖(NeuAcα2-6Galβ1-4Glc)固定化金ナノ粒子をOD530nm=0.896(/mm)に調製した溶液3.7μlに対して、1.0,0.1,または0.01HAUのインフルエンザウィルス溶液100μlを混和して、室温で30分静置した。その後遠心分離(10,000x g、30分、室温)し、上清を除去した後、ウィルスとシアル酸含有糖鎖固定化金ナノ粒子を含む沈殿物へ超純水10μlを加え懸濁した。その懸濁液を95℃で10分熱変性を行い、4℃まで急冷した後、リアルタイムPCR機器の供するテンプレートとして用いた。
(Example 8: Examination of influenza virus concentration using real-time RT-PCR using sialic acid-containing sugar chain-immobilized gold nanoparticles)
1.0, 0.1, or 0.01 HAU with respect to 3.7 μl of a solution in which sialic acid-containing sugar chain (NeuAcα2-6Galβ1-4Glc) -immobilized gold nanoparticles are prepared at an OD of 530 nm = 0.896 (/ mm) 100 μl of the influenza virus solution was mixed and allowed to stand at room temperature for 30 minutes. Thereafter, the mixture was centrifuged (10,000 × g, 30 minutes, room temperature), and the supernatant was removed. Then, 10 μl of ultrapure water was added to the precipitate containing the virus and the sialic acid-containing sugar chain-immobilized gold nanoparticles and suspended. The suspension was heat-denatured at 95 ° C. for 10 minutes, rapidly cooled to 4 ° C., and used as a template for a real-time PCR instrument.

またシアル酸含有糖鎖固定化金ナノ粒子を加えないウィルス液を、対照のテンプレートとして用いた。   In addition, a virus solution to which sialic acid-containing sugar chain-immobilized gold nanoparticles were not added was used as a control template.

リアルタイムPCR機器に供するサンプルは、One Step SYBR(登録商標) PrimeScript(登録商標)RT-PCR KitII(登録商標)(タカラバイオ社)のキットを使用し、その調製は添付されたマニュアルに準じた。反応に使用したプライマーは、順方向プライマーはGGACTGCAGCGTAGAGGCTT(配列番号9)、逆方向プライマーは、CCAGCAAATAGCCCGAAGAAA(配列番号10)であり、インフルエンザウィルスのMタンパク質をコーティングする遺伝子にそれぞれ相補的である。   The sample used for the real-time PCR machine was a kit of One Step SYBR (registered trademark) PrimeScript (registered trademark) RT-PCR Kit II (registered trademark) (Takara Bio Inc.), and its preparation was according to the attached manual. The primer used for the reaction was GGACTGCAGCGGTAGAGGCTT (SEQ ID NO: 9) and the reverse primer was CCAGCAAATAGCCCGAAGAA (SEQ ID NO: 10), which are complementary to the gene that coats the M protein of influenza virus.

リアルタイムPCR装置Thermal Cycler Dice(タカラバイオ社)を用いて、逆転写反応条件は、42度(5分)、95℃(10秒)を1サイクル、PCR条件は95℃(5秒)→60℃(30秒)を40サイクルに設定した。   Using a real-time PCR device Thermal Cycler Dice (Takara Bio Inc.), the reverse transcription reaction conditions were 42 degrees (5 minutes), 1 cycle of 95 ° C. (10 seconds), and the PCR conditions were 95 ° C. (5 seconds) → 60 ° C. (30 seconds) was set to 40 cycles.

上述の実験の結果はCtで確認した。1.0HAUのウィルス液の場合は、シアル酸含有糖鎖固定化金ナノ粒子の添加によってCt=27.7からCt=20.2へ、0.1HAUのウィルス液の場合は、シアル酸含有糖鎖固定化金ナノ粒子の添加によってCt=28.5からCt=23.5へ、0.01HAUのウィルス液の場合は、シアル酸含有糖鎖固定化金ナノ粒子の添加によってCt=34.5からCt=27.7へいずれも少ないサイクル数でインフルエンザウィルスに由来するDNAが検出された。これらの結果から、インフルエンザウィルス溶液をシアル酸含有糖鎖固定化金ナノ粒子で濃縮することにより、ウィルスを効率良く濃縮できることが明らかとなった。   The result of the above experiment was confirmed by Ct. In the case of 1.0 HAU virus solution, Ct = 27.7 to Ct = 20.2 by adding sialic acid-containing sugar chain-immobilized gold nanoparticles, and in the case of 0.1 HAU virus solution, sialic acid-containing sugar Ct = 28.5 to Ct = 23.5 by adding chain-immobilized gold nanoparticles, and in the case of 0.01 HAU virus solution, Ct = 34.5 by adding sialic acid-containing sugar chain-immobilized gold nanoparticles. From Ct to 27.7, DNA derived from influenza virus was detected with a small number of cycles. From these results, it was revealed that the virus can be efficiently concentrated by concentrating the influenza virus solution with sialic acid-containing sugar chain-immobilized gold nanoparticles.

本発明に係る微生物の濃縮方法は、微生物が選択的に結合する糖鎖が固定されている担体を、検体中の微生物と接触させることにより、上記糖鎖と微生物とを結合させる工程と、上記担体を濃縮する工程と、からなり、病原性微生物を効率よく濃縮および同定できる。よって、病原性微生物によって発症する病気の予防、治療を行うことができ、家畜・農産物など生産物の経済的損害を予見し、さらにそれら損害を防ぐことができる。それゆえ、本発明は、農業、畜産業、医療機器等の産業に広く利用することが可能である。   The method for concentrating microorganisms according to the present invention comprises a step of bringing the sugar chain and the microorganism into contact with each other by contacting a carrier on which a sugar chain to which the microorganism selectively binds is fixed with the microorganism in the specimen, And the step of concentrating the carrier, whereby the pathogenic microorganism can be efficiently concentrated and identified. Therefore, it is possible to prevent and treat diseases caused by pathogenic microorganisms, and foresee economic damage to products such as livestock and agricultural products, and to prevent such damage. Therefore, the present invention can be widely used in industries such as agriculture, livestock industry, and medical equipment.

本発明の一連の過程を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a series of processes of this invention. ヘパリン固定化金ナノ粒子による濃縮効果を示した図である。(a)SDS−PAGEの結果、(b)抗HSV抗体としてウサギポリクローナル抗体を用いたウェスタンブロッティング法の結果(c)抗HSV抗体としてマウスモノクローナル抗体を用いたウェスタンブロッティング法の結果。It is the figure which showed the concentration effect by a heparin fixed gold | metal | money nanoparticle. (A) Results of SDS-PAGE, (b) Results of Western blotting using rabbit polyclonal antibody as anti-HSV antibody (c) Results of Western blotting using mouse monoclonal antibody as anti-HSV antibody.

Claims (6)

微生物が選択的に結合する糖鎖が固定されている担体を、検体中の微生物と接触させることにより、上記糖鎖と微生物とを結合させる工程と、上記担体を濃縮する工程と、からなることを特徴とする微生物の濃縮方法。   A step of bringing the sugar chain and the microorganism into contact with each other by bringing a carrier on which the sugar chain to which the microorganism selectively binds is fixed, into contact with the microorganism in the specimen; and a step of concentrating the carrier. A method for concentrating microorganisms. 上記担体を濃縮する工程は、自然沈降、遠心分離、ろ過、または磁力の作用によって担体を回収する工程と、回収した担体を洗浄することにより微生物を精製する工程と、を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。   The step of concentrating the carrier includes a step of recovering the carrier by the action of natural sedimentation, centrifugation, filtration, or magnetic force, and a step of purifying the microorganism by washing the recovered carrier. The method of claim 1. 上記担体がナノ粒子である、請求項1または2に記載の方法。   The method according to claim 1 or 2, wherein the carrier is a nanoparticle. 上記微生物は、ウィルス感染症、細菌感染症、リケッチア感染症、クラミジア感染症、真菌感染症、原虫感染症、または寄生虫感染症を発症させる、宿主生物に感染能を有する微生物であることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の方法。   The above microorganism is a microorganism capable of infecting a host organism that causes viral infection, bacterial infection, rickettsia infection, chlamydia infection, fungal infection, protozoal infection, or parasitic infection. The method according to any one of claims 1 to 3. 上記微生物は、ヘルペスウィルス、水疱瘡ウィルス、サイトメガロウィルス、コイヘルペスウィルス、レンチウィルス、インフルエンザウィルスまたは遺伝子治療に用いるウィルスベクターであることを特徴とする請求項4に記載の方法。   The method according to claim 4, wherein the microorganism is a herpes virus, varicella virus, cytomegalovirus, koi herpes virus, lentivirus, influenza virus or a viral vector used for gene therapy. 請求項1から5のいずれか1項に記載の方法によって濃縮された担体を、免疫学的手法または遺伝子工学的手法に供することより微生物を同定することを特徴とする微生物の同定方法。   A microorganism identification method comprising identifying a microorganism by subjecting the carrier concentrated by the method according to any one of claims 1 to 5 to an immunological technique or a genetic engineering technique.
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