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Infrared absorptions as bacterial indicators

Research Project

Project/Area Number 26462957
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Prosthodontics/ Dental materials science and
Research InstitutionShowa University

Principal Investigator

YAMAMOTO Masato  昭和大学, 教養部, 准教授 (50277844)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 藤島 昭宏  昭和大学, 歯学部, 講師 (50209045)
井上 利志子  昭和大学, 歯学部, 研究補助員 (90398701)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2018: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2017: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Keywords赤外分光法 / 揮発性代謝物 / 緑膿菌 / アシネトバクターバウマニ / 赤外吸収 / 高分解能測定 / 非接触判別 / 赤外レーザー / アシネトバクター菌 / 赤外光 / アシネトバクター・バウマニ / 菌種スクリーニング / 菌常時簡易モニター / 揮発性化合物 / 赤外吸収スペクトル / 病原菌スクリーニング / FTIR / 大腸菌 / 黄色ブドウ球菌 / 歯周病菌 / 呼気 / エナメル質 / 菌由来の気体成分 / 高感度ガス分析 / 多変量解析 / ケモメトリックス
Outline of Final Research Achievements

This study shows that the infrared absorptions of volatile metabolites can be used to distinguish between the air around Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter baumannii, other bacteria, and normal room air. Gas samples were collected from the air surrounding single and mixed laboratory cultures. The infrared spectra of a variety of gasses are measured with a high resolution of 0.5 cm-1 to obtain information about the wavenumber position of the key bands. The significance of this work is that the specific wavenumber positions of the key bands that allow the application of infrared lasers are provided. As a result, it is considered that Pseudomonas aeruginosa and Acinetobacter baumannii can be monitored more sensitively and easily. With further research and development, this simple approach could be used in future applications to identify infections in healthcare settings.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

この研究は、揮発性代謝産物の赤外線吸収を使用して、緑膿菌、アシネトバクターバウマンニ、その他の細菌、および通常の室内空気を区別できることを示す。また、異なる特性の揮発性分子によって引き起こされる追加の赤外線吸収を観察することにより、識別率を改善できることも示している。この手法は最も安定した構造の単一分子に限定されず、赤外吸収ピークによって示されるすべての浮遊物質からの情報を含む点で新しい。さらに標的バイオマーカーの分子種を確定する必要がない。医療現場では簡便で非接触の監視ツールが求められており、この研究は院内感染に関連する一部の細菌の検出で、赤外レーザーの応用可能性を示している。

Report

(7 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • 2015 Research-status Report
  • 2014 Research-status Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2020 2019 2017 2016

All Journal Article (1 results) Presentation (2 results) (of which Invited: 1 results) Patent(Industrial Property Rights) (3 results)

  • [Journal Article] Infrared absorptions as indicators for Pseudomonas aeruginosa and Acinetobacter baumannii2020

    • Author(s)
      Yamamoto Masato、Arata Satoru、Fukuchi Kunihiko、Honda Hidehiko、Kobayashi Hirokazu、Inagaki Masahiro
    • Journal Title

      bioRxiv Microbiology

      Volume: -

    • DOI

      10.1101/2020.03.25.007591

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 「呼気の赤外吸収スペクトル測定と健康にかかわる情報抽出の試み」2019

    • Author(s)
      田中義人、村山正和、宮澤昌行、山本雅人、寺崎雅子、小林一女
    • Organizer
      第120回 耳鼻咽喉科学会総会・学術講演会 P-070
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 臭いの可視化の試み ~ヒトの健康と関わる菌について種類による臭いの違いを赤外分光法で明らかにす る~2016

    • Author(s)
      山本雅人
    • Organizer
      学士会後援セミナー アーツ・アンド・サイエンス部会
    • Place of Presentation
      昭和大学病院中央棟7階会議室
    • Year and Date
      2016-01-08
    • Related Report
      2015 Research-status Report
    • Invited
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 「微生物のスクリーニング方法及びスクリーニング装置」2017

    • Inventor(s)
      山本雅人、稲垣昌博、荒田悟
    • Industrial Property Rights Holder
      山本雅人、稲垣昌博、荒田悟
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2017
    • Acquisition Date
      2019
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 微生物のスクリーニング方法及びスクリーニング装置2017

    • Inventor(s)
      山本雅人、荒田悟、稲垣昌博
    • Industrial Property Rights Holder
      山本雅人、荒田悟、稲垣昌博
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2017-238810
    • Filing Date
      2017
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 微生物のスクリーニング方法及びスクリーニング装置2017

    • Inventor(s)
      山本雅人、稲垣昌博、荒田悟
    • Industrial Property Rights Holder
      山本雅人、稲垣昌博、荒田悟
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2017-238810
    • Filing Date
      2017
    • Related Report
      2017 Research-status Report

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Published: 2014-04-04   Modified: 2021-02-19  

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