| Project/Area Number |
22KF0060
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| Project/Area Number (Other) |
22F20049 (2022)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2023)
Single-year Grants (2022) |
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| Section | 外国 |
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| Review Section |
Basic Section 90110:Biomedical engineering-related
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
辻村 清也 筑波大学, 数理物質系, 准教授 (30362429)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
KALYANA SUNDARAM SHALINI DEVI 筑波大学, 数理物質系, 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2023-03-08 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
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| Keywords | 神経伝達分子 / バイオセンサ / 印刷電極 / 神経伝達物質 / 電気化学センサ / マイクロ流体デバイス |
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| Outline of Research at the Start |
ニューロン間のシグナル伝達に影響を与える神経伝達物質の分泌異常は様々な疾患を引き起こす．そこで，本研究では，ホストラボの有する酵素固定化電極技術を活用することで，使い捨て可能なマイクロ流体紙ベースの電気化学センサストリップを開発し、in vitro およびin vivoサンプルの両方からアセチルコリン（Ach）、ドーパミン（DA）、セロトニン（5-HT）などを同時に検出し，その濃度を測定する．神経伝達物質レベルの検出センサの感度、再現性、システムを最適化し，さらに従来の手法を使用して得られた値と比較する．
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| Outline of Annual Research Achievements |
ニューロン間のシグナル伝達に影響を与える神経伝達物質の分泌異常は様々な疾患を引き起こす．そこで，本研究では，ホストラボの有する酵素固定化電極技術を活用することで，使い捨て可能なマイクロ流体紙ベースの電気化学センサストリップを開発し、in vitro およびin vivoサンプルの両方からアセチルコリン（Ach）、ドーパミン（DA）、セロトニン（5-HT）などを同時に検出し，その濃度を測定する．神経伝達物質レベルの検出センサの感度、再現性、システムを最適化し，さらに従来の手法を使用して得られた値と比較する．2023年度においては、センサの感度と選択性の向上をめざしたMXeneやMOFの導入を検討した。合成したナノ材料を電極上に修飾し、神経伝達分子の計測を計測を行った。また、基材としてのスクリーン印刷電極のデザインおよび立ち上げも行った。また、セロトニン電解修飾電極が過酸化水素に対する応答をしめし、それを応用した計測についても検討を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度は、スクリーン印刷電極センサのデザインと製造技術を確立し、本課題を遂行するにあたり柱となる研究内容が大きく進展した。市販のセンサに比較し、幅広いチューニングが可能となる。さらに新規センサの分子認識素子の導入することでセンサとして高い特性を有することを確認した。以上から、本年度は目標として掲げる神経伝達分子センサの実現にむけておおむね順調に進展していると評価する。
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| Strategy for Future Research Activity |
順調に進展しており印刷電極およびマイクロ流路を備えたデバイスを作製し神経伝達物質検出の検討を進める。
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