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Development of enzyme-containing material coated with artificial antibody and its application to creation of new colorimetric/fluorescent analysis method of food components

Research Project

Project/Area Number 19K05527
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 34020:Analytical chemistry-related
Research InstitutionSaga University

Principal Investigator

SOH Nobuaki  佐賀大学, 農学部, 教授 (90336008)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 鎌田 海  長崎大学, 工学研究科, 准教授 (90315284)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords比色分析 / 分子インプリントポリマー / 西洋ワサビペルオキシダーゼ / 無機ナノシート / 蛍光分析 / ケルセチン / 卵白タンパク質 / 比色・蛍光分析 / 食品分析 / 人工抗体 / 酵素
Outline of Research at the Start

本研究においては、人工抗体を被覆した酵素含有材料の開発と食品成分の新規比色・蛍光分析法の創製を試みる。より具体的には、酵素と無機ナノシートから成る複合材料の表面を、分子インプリント法に基づき作成した人工抗体膜で被覆することにより新たな先端材料を開発し、この新規材料を用いることで、食品成分を検出ターゲットとした新規比色分析法並びに新規蛍光分析法の創製を目指す。

Outline of Final Research Achievements

In this study, the enzyme-containing material utilizing inorganic nanosheets, in which the surface of the material was coated with artificial antibody prepared by molecular imprinting technique, was developed, and the material was applied to the construction of new colorimetric and fluorescent methods for the analysis of food components. The complex material composed of horseradish peroxidase and titanate nanosheets was prepared, and the surface of the material was then coated by molecularly imprinted polymer membrane, which was synthesized by utilizing a template quercetin that is one of the polyphenols. The new material was successfully applied to the colorimetric assay of quercetin. Furthermore, the expandability of the method for fluorescent assay of quercetin, and the usefulness of the method to construct assay system for other food components, were suggested.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

分析法は科学技術の発展に必要な基盤的技術として重要である。近年、食品の機能性や安全性に対する関心は高まりを見せており、故に食品分析の重要性も増している。本研究は、酵素/無機ナノシート複合体の表面を分子インプリント法により作製した人工抗体で被覆した新しい材料を開発し、これを食品成分の比色・蛍光分析に応用したものであり、酵素と無機ナノシートを基盤とした複合材料の新たな応用を開拓した点で、大きな学術的意義があると考えられる。また、本手法は、様々な食品成分の分析法構築にも資することが期待でき、上述した食品分析の重要性から、社会的にも重要な意義を持つものと言える。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] 酵素と無機ナノシート並びに磁気ビーズから成る共役酵素反応を行う複合体材料の開発とグルコース検出への応用2022

    • Author(s)
      鹿犱美春, 南川朋花, 上田敏久, 鎌田 海, 宗 伸明
    • Journal Title

      分析化学

      Volume: 71 Pages: 159-166

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Development of enzyme/titanate nanosheet complex coated with molecularly imprinted polydopamine for colorimetric quercetin assay2022

    • Author(s)
      Miharu Katori, Mizuki Watanabe, Hideaki Tanaka, Seika Yakushiji, Toshihisa Ueda, Kai Kamada, Nobuaki Soh
    • Journal Title

      Analytical Sciences

      Volume: 38 Issue: 5 Pages: 777-785

    • DOI

      10.1007/s44211-022-00094-7

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of Hybrid Materials Composed of Proteins and Inorganic Nanosheets and Their Application to Analytical Chemistry2021

    • Author(s)
      宗伸明、鎌田海
    • Journal Title

      BUNSEKI KAGAKU

      Volume: 70 Issue: 3 Pages: 83-92

    • DOI

      10.2116/bunsekikagaku.70.83

    • NAID

      130008027530

    • ISSN
      0525-1931
    • Year and Date
      2021-03-05
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 色が変わると食品がわかる!?-色と光を利用した食品分析法-2021

    • Author(s)
      宗 伸明
    • Organizer
      第31回西日本食品産業創造展「機能性食品特別セミナー」
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] バイオセンシングに資する材料の開発-生体・食品分析のための新たなツールの創出を目指して-2021

    • Author(s)
      宗 伸明
    • Organizer
      日本分析化学会中部支部北陸地区講演会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 人工抗体膜を被覆した無機ナノシート/酵素複合体を用いたポリフェノール比色分析システムの開発2020

    • Author(s)
      薬師寺星香・田中瑛晶・上田敏久・鎌田 海・宗 伸明
    • Organizer
      第80回分析化学討論会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] シアニジン-3-グルコシド計測用蛍光性粒子の開発2020

    • Author(s)
      山室麻由子・上田敏久・鎌田 海・宗 伸明
    • Organizer
      2020年度日本フードファクター学会・日本農芸化学会西日本支部合同大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 分子インプリント法を利用したアントシアニン計測用蛍光センサーの開発2019

    • Author(s)
      山室麻由子・上田敏久・宗 伸明
    • Organizer
      第79回分析化学討論会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 人工抗体膜を被覆した機能性粒子を用いるアントシアニンの蛍光分析2019

    • Author(s)
      山室麻由子・上田敏久・鎌田 海・宗 伸明
    • Organizer
      第37回九州分析化学若手の会夏季セミナー
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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