NON-INVASIVE DETECTION OF CHOLESTEROL BY USING A MOLECULARLY IMPRINTED ELECTRODE

• Project/Area Number: 18680038
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Biomedical engineering/Biological material science
• Research Institution: Osaka Prefecture University
• Principal Investigator: SHIIGI Hiroshi Osaka Prefecture University, 産学官連携機構, 准教授 (70335769)
• Project Period (FY): 2006 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥23,010,000 (Direct Cost: ¥17,700,000、Indirect Cost: ¥5,310,000); Fiscal Year 2008: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2007: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000); Fiscal Year 2006: ¥14,170,000 (Direct Cost: ¥10,900,000、Indirect Cost: ¥3,270,000)
• Keywords: 非侵襲計測 / 生活習慣病 / コレステロール / 分子鋳型 / センサ / 高脂血症 / 分子認識 / ヤンサ

Research Abstract

生活習慣病、特に高脂血症などに深く関与している総コレステロール値は、現在、酵素法により計測されている。しかしながら、従来法は侵襲的操作(採血)を伴うため医療機関へ出向く必要があり、計測までに多くの工程を要するなどの問題を抱えている。そこで、本研究では皮膚コレステロールの計測に着目する一方で、分子鋳型を有する自己集合単分子膜(SAM)を用いて、簡便で非侵襲的なコレステロール計測法の開発を行った。SAMはチオール基が金に自発的に吸着することで形成されるが、分子鋳型を形成するマトリックス分子としてチオールを用い、コレステロールの分子鋳型を金電極に形成した。この分子鋳型電極は1.0mM以下のコレステロール濃度に対して直線的に変化した(相関係数:0.9983)。分子鋳型電極の感度、選択性や再現性などについて検討し、簡便で迅速な電気化学センサの開発への応用を試みた。また、皮膚コレステロールを高速液体クロマトグラフィーで計測する一方、従来の酵素法による血中濃度との比較を継続的に行った結果、良い相関が得られた。非侵襲計測法開発の観点から、皮膚コレステロールへの着目が妥当であることが示唆された。

Research Products

• [Journal Article] Label-Free DNA Detection Based on Opening Bridge Structured Gold Nanoparticle Array (2008)
  • Author(s): S. Tokonami, H. Shiigi, T. Nagaoka
  • Journal Title: Anal. Chem 80(21) Pages: 8071-8075
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Detection of Skin Cholesterol by a Molecularly Imprinted Electrode (2008)
  • Author(s): H. Shiigi, H. Matsumoto, I. Ota, T. Nagaoka
  • Journal Title: Journal of Flow Injection Analysis 25(1) Pages: 81-84
  • NAID: 130007496269
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] ATP Sensing by Using Momecularly Imprinted Overoxidized Polypyrrole for HACCP Application (2008)
  • Author(s): S. Takeda, S. Mizuguchi, H. Funahashi, H. Shiigi, T. Nagaoka
  • Journal Title: Chemical Sensor 24 Pages: 70-72
• [Journal Article] A Highly Sensitive Amperometric Adenosine Triphosphate Sensor Based on Molecularly Imprinted Overoxidized Polypyrrole (2008)
  • Author(s): S. Takeda, Y. Nishide, S. Mizuguchi, H. Funahashi, H. Shiigi, T. Nagaoka
  • Journal Title: Journal of Flow Injection Analysis, 25(1) Pages: 77-79
  • NAID: 40016279350
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Label-free DNA Detection of Nano-Gapped Gold Nanoparticle Array Electrode (2008)
  • Author(s): S. Tokonami, H. Shiigi, T. Nagaoka
  • Journal Title: J. Electrochem. Soc 155(4)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Praparation of Nano-Gapped Gold Nanoparticle Array for DNA Detection (2008)
  • Author(s): S. Tokonami, H. Shiigi, T. Nagaoka
  • Journal Title: Electroanalysis 20(4) Pages: 355-360
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A Highly Sensitive Amperometric Adenosine Triphosphate Sensor Based on Molecularly Imprinted Overoxidized Polypyrrole (2008)
  • Author(s): S. Takeda, H. Shiigi, T. Nagaoka
  • Journal Title: Chemical Sensor 24 Pages: 103-105
  • NAID: 40016279350
• [Journal Article] A Highly Sensitive Amperometric Adenosine Triphosphate Sensor Based on Molecularly Imprinted Overoxidized Polypyrrole (2008)
  • Author(s): S. Takeda, Y. Nishide, S. Mizuguchi, H. Funahashi, H. Shiigi, T. Nagaoka
  • Journal Title: Journal of Flow Injection Analysis 25(1) Pages: 78-80
  • NAID: 40016279350
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Label-free DNA Detection of Nano-Gapped Gold Nanoparticle Array Electrode (2008)
  • Author(s): S.Tokonami, H.Shiigi, T.Nagaoka
  • Journal Title: J.Electrochem.Soc. 155(4) Pages: 105-109
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Praparation of Nano-Gapped Gold Nanoparticle Array For DNA detection (2008)
  • Author(s): S.Tokonami, H.Shiigi, T.Nagaoka
  • Journal Title: Electroanalysis 20(4) Pages: 355-360
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Development of Molecularly Imprinted Sterol Sensor and Non-invasive Detection (2006)
  • Author(s): H. Shiigi, S. Fukazawa, T. Nagaoka
  • Journal Title: Chemical Sensor 22 Pages: 145-147
• [Journal Article] コレステロールの簡単検出 (2006)
  • Author(s): 椎木弘、深澤聡、長岡勉
  • Journal Title: バイオインダストリー 23(8) Pages: 60-66
• [Journal Article] コレステロールの簡単検出 (2006)
  • Author(s): 椎木 弘, 深澤 聡, 長岡 勉
  • Journal Title: バイオインダストリー 23・8 Pages: 60-66
• [Presentation] Analysis of extractives from a skin by using high performance liquid chromatouranhv (2008)
  • Author(s): Itaru Ota, Hiroaki Matsumoto, H iroshi Shiigi. Tsutomu Nagaoka
  • Organizer: The 15th International Conference on Flow Injection Analysis
  • Place of Presentation: 愛知県名古屋市
  • Year and Date: 2008-09-30
• [Presentation] P-25, Analysis of extractives from a skin by using high performance liquid chromatography (2008)
  • Author(s): I. Ota, H. Matsumoto, H. Shiigi, T. Nagaoka
  • Organizer: ICFIA
  • Place of Presentation: Nagoya
• [Presentation] HPLCによる皮膚成分の分析 (2008)
  • Author(s): 武田信太郎,水口悟,舟橋均,椎木弘,長岡勉
  • Organizer: 日本分析化学会第57年会
• [Presentation] Y1020,分子鋳型を持つ過酸化ポリピロールによるATP計測法の開発 (2008)
  • Author(s): 武田信太郎,水口悟,舟橋均,椎木弘
  • Organizer: 日本分析化学会第57年会
  • Place of Presentation: 福岡
• [Presentation] F1012,分子鋳型コレステロールセンサを用いた非侵襲計測法の開発 (2008)
  • Author(s): 太田至,松本洋昭,椎木弘,長岡勉
  • Organizer: 第96回分析化学討論会
  • Place of Presentation: 名古屋
• [Presentation] Y1018,皮膚からの抽出によるコレステロールの非侵襲計測に関する検討 (2008)
  • Author(s): 松本洋昭,太田至,椎木弘,長岡勉,
  • Organizer: 第96回分析化学討論会
  • Place of Presentation: 名古屋
• [Presentation] Flow Injection Analysis of Skin Cholesterol Based on Molecularly Imprinted Self-Assembled Monolayer Electrode (2007)
  • Author(s): H.Shiigi, I.Ota, H.Matsumoto, S.Fukazawa, T.Nagaoka
  • Organizer: 14th International Conference on Flow Injection Analysis
  • Place of Presentation: ペルリン
  • Year and Date: 2007-09-06
• [Presentation] P-21,Detection of a Skin Cholesterol by Using HPLC (2007)
  • Author(s): H. Matsumoto,I. Ota,H. Shiigi, T. Nagaoka
  • Organizer: International Symposium on Flow Based Analysis VII
  • Place of Presentation: Chiang Mai
• [Presentation] C3026,分子鋳型を持つ過酸化ポリピロールを用いたATPの定量 (2007)
  • Author(s): 武田信太郎,太田至,水口悟,八木洋美,舟橋均,椎木弘,長岡勉
  • Organizer: 日本分析化学会第56年会
  • Place of Presentation: 徳島
• [Presentation] C3002,皮膚コレステロールの定量法の開発〜その5〜 (2007)
  • Author(s): 松本洋昭,深澤聡,椎木弘,長岡勉
  • Organizer: 日本分析化学会第56年会
  • Place of Presentation: 徳島
• [Presentation] P105, Flow Injection Analysis of Skin Cholesterol Based on Molecularly Imprinted Self-Assembled Monolayer Electrode (2007)
  • Author(s): H. Shiigi, I. Ota,H. Matsumoto,S. Fukazawa,T. Nagaoka
  • Organizer: 14th International Conference on Flow Injection Analysis
  • Place of Presentation: Berlin
• [Presentation] Fabrication and Characterization of Molecularly Imprinted Self-assembled Monolayer (2007)
  • Author(s): H. Shiigi, H. Matsumoto, S. Fukazawa, T. Nagaoka
  • Organizer: IVC Vacuum Congress 2007
  • Place of Presentation: Stockholm
• [Presentation] PS177,分子鋳型電極を用いた皮膚コレステロールの計測法 (2007)
  • Author(s): 深澤聡,松本洋昭,椎木弘,長岡勉
  • Organizer: ナノ学会第5回大会
  • Place of Presentation: 茨城
• [Presentation] H1023,皮膚コレステロールの定量法の開発〜その4〜 (2007)
  • Author(s): 深澤聡,松本洋昭,椎木弘,長岡勉
  • Organizer: 第68回分析化学討論会
  • Place of Presentation: 栃木
• [Presentation] 1F26,分子鋳型膜を修飾したマイクロ電極によるコレステロールの選択的検出 (2007)
  • Author(s): 深澤聡,松本洋昭,椎木弘,長岡勉
  • Organizer: 電気化学会第74回大会
  • Place of Presentation: 東京
• [Presentation] G6-29,分子鋳型コレステロールセンサの開発 (2007)
  • Author(s): 松本洋昭,深澤聡,椎木弘,長岡勉
  • Organizer: 日本化学会第87春季年会
  • Place of Presentation: 大阪
• [Presentation] 2084, Development of the Skin Cholesterol Sensing Method Using a Molecularly Imprinted Electrode (2006)
  • Author(s): H. Shiigi, S. Fukazawa,T. Nagaoka
  • Organizer: 210th Meeting of The Electrochemical Society
  • Place of Presentation: Cancun
• [Presentation] P3-09-2,分子鋳型を持つセンサ電極によるコレステロールの非侵襲計測法の開発 (2006)
  • Author(s): 深澤聡,椎木弘,長岡勉
  • Organizer: 第45回日本生体医工学会大会
  • Place of Presentation: 福岡
• [Presentation] E2003,皮膚コレステロールの定量法の開発〜その2〜 (2006)
  • Author(s): 深澤聡,椎木弘,長岡勉
  • Organizer: 第67回分析化学討論会
  • Place of Presentation: 秋田
• [Remarks]
  • URL: http://tokachi.riast.osakafu-u.ac.jp/%7Esentan1/home.html
• [Remarks]
  • URL: http://tokachifiastosakeu-u.acjp/%7Esentanl/home.html
• [Remarks] 1
  • URL: http://tokachi.riast.osakafu-u.ac.jp/%7Esentan1/home.html
• [Patent(Industrial Property Rights)] 分子鋳型を有するポリマーを備えたセンサー (2007)
  • Inventor(s): 長岡勉,椎木弘,武田信太郎他
  • Industrial Property Rights Holder: 大阪府立大学,株式会社アテクト
  • Industrial Property Number: 2007-223271
  • Filing Date: 2007-08-29