| Project/Area Number |
22K19726
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 59:Sports sciences, physical education, health sciences, and related fields
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
YAMADA Keita 東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (70323780)
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| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
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| Keywords | 安定同位体自然存在度分析 / 呼気分析 / 非侵襲代謝モニタリング / 安定同位体分析 |
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| Outline of Research at the Start |
健康科学・医科学分野において呼気に含まれる代謝有機分子の濃度分析は、代謝状態把握や疾患検知に対する非侵襲的な方法を提供する可能性から非常に注目されている。しかし、代謝有機分子の濃度変化には大きな個人差があることから、未だ方法開発に成功していない。
本研究では、従来の濃度分析とは違い、個人差がなく、代謝経路の情報を得ることが出来る安定同位体自然存在度分析を呼気中代謝有機分子に適用することで、非侵襲的に代謝状態をモニタリングする方法の開発に挑戦する。
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| Outline of Final Research Achievements |
A method was established to analyse the stable carbon isotopic composition of acetone, isoprene and carbon dioxide in exhaled breath at natural abundance levels. The established method was applied to the exhaled breath of three subjects and changes in the concentration and stable isotopic composition of acetone in the exhaled breath were monitored for four days together with changes in blood glucose levels. No correlation was found between blood glucose level changes and exhaled acetone concentration changes, which has been pointed out previously, and it was found that exhaled acetone concentration was not an indicator of blood glucose level changes. A correlation was observed between changes in acetone concentration and changes in stable isotope composition, suggesting that the exhaled acetone concentration reflects the proportion of glucose and lipid metabolism.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
現在健康科学・医科学分野で用いられる、標識された代謝前駆体の投与と代謝物の同位体標識の程度を追跡する標識同位体技術は明確な代謝情報を提供するが、非常に高価な標識化合物を必要とし、投与量によっては人体に有害となることや、通常とは異なる代謝状態を形成する可能性がある。さらに、標識化合物の滞留時間のみの限られた代謝状態の観測となり、長期モニタリングは出来ない。標識化合物の投与を必要とせず、通常の代謝状態変化を長期間モニタリングが可能となる安定同位体自然存在度技術を、健康科学・医科学分野に導入したことが本研究の意義である。
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