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Development of Sugar Sensing Nanoparticles with Signal Amplification Based on Swelling of hydrogel

Research Project

Project/Area Number 25410141
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Analytical chemistry
Research InstitutionUniversity of Toyama

Principal Investigator

TOHDA Koji  富山大学, 大学院理工学研究部(工学), 教授 (60212065)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2013: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Keywordsオプティカルセンサー / 血糖値 / グルコースレセプター / ビスベンゾボロキソール / 高分子架橋点 / ポリマー膨潤 / フェニルボロン酸 / 競争的錯形成反応
Outline of Final Research Achievements

In order to develop subdermally implantable devices for continuous blood glucose monitoring, we fabricated optical glucose sensing films with the semi-interpenetrating polymer network (semi-IPN) structure composed of glucose receptor-attached polymers and receptor specific dye-attached polymers, in which the receptor/dye complexes act as crosslinking points. The glucose sensing principle is based on the competitive binding of the receptor between the dye and glucose, providing a swelling of the sensing film due to the decrease in the number of crosslinking points in the polymer network: the swelling facilitates further dissociation of the receptor/dye complexes, leading to amplification of sensor color responses. The thus prepared sensing films showed remarkable absorbance responses for glucose (around 20% absorbance change in physiological glucose level) with reversible polymer swelling and shrinking.

Report

(4 results)
  • 2015 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2014 Research-status Report
  • 2013 Research-status Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2015 2014 2013 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (16 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Development of Optical Sugar Sensors as Implantable Devices for Interstitial Glucose Monitoring2013

    • Author(s)
      Koji Tohda
    • Journal Title

      BUNSEKI KAGAKU

      Volume: 62 Pages: 903-914

    • NAID

      10031191837

    • Related Report
      2013 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Bisbenzoboroxole receptors: Design, synthesis and their application in optical glucose sensors2015

    • Author(s)
      Koji Tohda
    • Organizer
      The eighth international forum on chemistry of functional organic chemicals (IFOC-8)
    • Place of Presentation
      東京大学農学部一条ホール
    • Year and Date
      2015-11-15
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 重合性官能基を有するベンゾボロキソール型レセプターに基づくグルコースセンシングフィルムの構築2015

    • Author(s)
      山川翔平、吉川慧、菅野憲、遠田浩司
    • Organizer
      日本分析化学会第64年会
    • Place of Presentation
      九州大学伊都キャンパス
    • Year and Date
      2015-09-09
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] インドール型BODIPY色素の合成とオプティカルセンサーへの応用2015

    • Author(s)
      久保木博子、菅野憲、遠田浩司
    • Organizer
      日本分析化学会第64年会
    • Place of Presentation
      九州大学伊都キャンパス
    • Year and Date
      2015-09-09
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 表面修飾ガラス基板を用いたオプティカルグルコースセンサーの構築2015

    • Author(s)
      河崎屋光司、菅野憲、遠田浩司
    • Organizer
      日本分析化学会第64年会
    • Place of Presentation
      九州大学伊都キャンパス
    • Year and Date
      2015-09-09
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] オプティカルセンサー用BODIPY色素の開発:分子構造と吸収スペクトル及びpKaの相関2015

    • Author(s)
      川上創平、詠智寛、菅野憲、遠田浩司
    • Organizer
      日本分析化学会第64年会
    • Place of Presentation
      九州大学伊都キャンパス
    • Year and Date
      2015-09-09
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 高分子ゲルの膨潤をシグナル増幅の原理とするオプティカル糖センシングフィルムの開発2015

    • Author(s)
      日下部智陽、出崎雄太、菅野憲、遠田浩司
    • Organizer
      日本分析化学会第64年会
    • Place of Presentation
      九州大学伊都キャンパス
    • Year and Date
      2015-09-09
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 色変化応答型グルコースセンサー用アルキニルBODIPY色素の合成と固定化法の検討2015

    • Author(s)
      山岸星諭、河崎屋光司、横井裕行、菅野憲、遠田浩司
    • Organizer
      日本分析化学会第64年会
    • Place of Presentation
      九州大学伊都キャンパス
    • Year and Date
      2015-09-09
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] ボロン酸レセプター/機能性色素に基づくオプティカル糖センシングフィルムの開発2014

    • Author(s)
      詠智寛,菅野憲,遠田浩司
    • Organizer
      日本分析化学会63年会
    • Place of Presentation
      広島大学(広島)
    • Year and Date
      2014-09-18
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      2014 Research-status Report
  • [Presentation] ボロン酸レセプター/機能性色素複合体を架橋点とする糖センシング高分子フィルムの合成と評価2014

    • Author(s)
      出崎雄太,菅野憲,遠田浩司
    • Organizer
      日本分析化学会63年会
    • Place of Presentation
      広島大学(広島)
    • Year and Date
      2014-09-18
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] 酵素/BODIPY系色素固定化多層膜型オプ邸かるグルコースセンサーの開発2014

    • Author(s)
      横井裕行,菅野憲,遠田浩司
    • Organizer
      日本分析化学会63年会
    • Place of Presentation
      広島大学(広島)
    • Year and Date
      2014-09-18
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] イオン選択性電極を用いた高感度鉛イオンフロー分析システムの開発2014

    • Author(s)
      細川直樹,菅野憲,遠田浩司
    • Organizer
      日本分析化学会63年会
    • Place of Presentation
      広島大学(広島)
    • Year and Date
      2014-09-17
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] イオン選択性電極を用いた高感度鉛イオンフロー分析システムの開発2014

    • Author(s)
      細川直樹,遠田浩司,菅野憲
    • Organizer
      第74回分析化学討論会
    • Place of Presentation
      日本大学(福島)
    • Year and Date
      2014-05-24
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] ビスベンゾボロキソール型グルコースレセプターの開発研究

    • Author(s)
      吉川慧,末廣智子,遠田浩司
    • Organizer
      第73回分析化学討論会
    • Place of Presentation
      北海道大学(函館)
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] ビスベンゾボロキソール型レセプター/機能性色素固定化オプティカルグルコースセンシングフィルムの開発

    • Author(s)
      吉川慧,末廣智子,遠田浩司
    • Organizer
      日本分析化学会第62年会
    • Place of Presentation
      近畿大学(大阪)
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 酵素に基づくオプティカル糖センシングフィルムの開発

    • Author(s)
      横井裕行,安田祭花,遠田浩司
    • Organizer
      日本分析化学会第62年会
    • Place of Presentation
      近畿大学(大阪)
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 競争的錯形成反応に基づくオプティカル糖センシングフィルムの開発

    • Author(s)
      詠智寛,出崎雄太,植村宗右,遠田浩司
    • Organizer
      日本分析化学会第62年会
    • Place of Presentation
      近畿大学(大阪)
    • Related Report
      2013 Research-status Report

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Published: 2014-07-25   Modified: 2019-07-29  

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