バイオセルトレーサーシステム(BCT)による迅速バイオアッセイ

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07044131
• Research Institution: Tokyo University of Agriculture and Technology
• Principal Investigator: 松岡 英明 東京農工大学, 工学部, 教授 (10143653)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高島 浩介 国立衛生試験場, 衛生微生物部真菌室, 室長 ; 宮治 誠 千葉大学, 真核微生物研究センター, 教授 (40009494) ; PETHIG Ronal 英国ウェールズ大学, バンゴー校・生物分子エレクトロニクス研究所, 教授 ; RINALDI Mich 米国テキサス大学, サンアントニオ健康科学センター・病理学部, 教授
• Keywords: バイオセルトレーサー / リアルタイム測定 / 単一菌糸の成長 / 糸状菌 / 酵母 / 細胞活性評価

Research Abstract

バイオセルトレーサーシステム(BCT)は直線状に成長する細胞や、組織の成長速度をリアルタイムで精確に解析するために開発された。本研究は、このBCTを利用した迅速バイオアッセイの有効性を示すとともに適用範囲の拡大を図るために、情報交換、研究討論、共同実験等を行うべく3年計画で企画された。
本年度はその初年度であり、最重要対象として糸状菌を選び、BCTを用いる方法が抗糸状菌活性評価の標準法と成り得るか、という課題を第1に設定し、これについて重点的に調査した。その結果、米国および欧州いすれにおいても標準化の動きは全く遅れていることが判明した。この標準化が最も緊急に要求されている臨床分野で、具体的な問題点を調査した結果、病原性真菌が、極めて広い多様性を示すことが大きな理由の一つであった。そこで、代表的な試験菌の選定とそのケーススタディの集積を系統的に行うことが必要であるとの結論に達した。一方、医薬・農薬生産分野においては糸状菌のみでなく、酵母のアッセイが依然として重要であり、酵母を対象とする専用プログラム開発に着手した。
第二の課題は、BCTによる迅速バイオアッセイの実施である。標準化を念頭においたアッセイ条件を検討し、多くのデータを集積するとともに、異なるアッセイ条件に対応した反応セル条件を検討し、多くのデータを集積するとともに、異なるアッセイ条件に対応した反応セルの設計・製作・機能試験も併せて行った。その結果、特にフロー型で長時間測定が可能な高性能反応セルが開発できたことは大きな成果である。さらに国内における実験のみにとどまらず、コンピューター部分をポ-タブル型に改造し、これをベルギー・英国へ携行し、国外での実験を試みた。この試みは、将来BCTを国外(米国、欧州)に移設して実験を行うための予備試験である。その結果、海外移設の際の問題点とその解決法について、多くの知見が得られた。
第三の課題である人的交流及び情報交流については国外の研究分担者の多大な便宜により、適確な人選と予備折衝により効率的かつ有効に実施できた。

Research Products

• [Publications] Hideaki Matsuoka: "Adaptation of Aspergillus niger to Multiple Agents Whose Action Mechanisms are Different." Jpn .J. Med. Mycol.36. 19-24 (1995)
• [Publications] Hyeong-Cheol Yang: "Rapid Viability Assessment of Spores of Several Fungi by an Ionic Intensified Fluorescein Diacetate Method." Current Microbiol.30. 173-176 (1995)
• [Publications] Hyeong-Cheol Yang: "Application of Microscopic Fluorescence Indicator to the Determination of Antimycotic Activity." J. Anitibacterial Antifungal Agent. 23. 3-7 (1995)
• [Publications] Hideaki Matsuoka: "Use of Congo Red as a Microscopic Fluorescence Indicator of Hyphal Growth." Appl .Microbiol. Biotechnol.43. 102-108 (1995)
• [Publications] Ki-Bong Oh: "Combined Effect of Amphotericin B and Flucytosine on Hyphal Growth of Candida albicans Estimated at a Single Hypha Level." J. Med. Vet. Mycol.33. 191-195 (1995)
• [Publications] Ki-Bong Oh: "Transmission of the Effect of an Antifungal Agent within a Single Hypha." Appl. Microbiol. Biotechnol.44. 473-478 (1995)
• [Publications] Mikako Saito: "Appilcation of Multifunctional Microelectrode to the In Vivo Analysis of the K+ Response to CO_2 Stress." Bioelectrochem. Bioenerg.39. 115-118 (1996)
• [Publications] Ki-Bong Oh: "Morphological Recognition of Fungal Spore Germination by a Computer-aided Image Analysis and Its Application to Anitifungal Acitivity Evalution." J. Biotechnology. 45. 71-79 (1996)
• [Publications] Mikako Saito: "Microinjection of Fluorescence Dye in a Plant Cell and Its Intercellular Translocation with a Multichannel Microelectrode System." Biochim. Biophys. Acta. 1289. 1-4 (1996)
• [Publications] Kazuaki Yoshioka: "A Novel Fluorescent Derivative of Glucose Applicable to the Assessment of Glucose Uptake Activity of Escherichia coli." Biochim. Biophys. Acta. 1289. 5-9 (1996)
• [Publications] Ki-Bong Oh: "Rapid and Sensitive Screening of Antifungal Activity in Medicinal Plants by Single Cell Biosensing System." Biosci. Biotech. Biochem.60(in press). (1996)
• [Publications] Jong-Chul Park: "Adaptation of Aspergillus niger to Low pH Stress and Its Relation to Salt Stress and Miconazole." Mycological Research. (in press). (1996)
• [Publications] Jong-Chul Park: "Influence of Antifungal Pre-treatment in Preparing Test Mycelium on MIC Values of Several Antifungal Agents against Aspergillus niger." Mycoscience. (in press).
• [Publications] 松岡英明: "バイオセンシング技術の展望" 防菌防黴誌. 23. 487-494 (1996)
• [Publications] 松岡英明: "植物生葉の環境センサー機能の開発" 日本化学会誌. 415-425 (1995)
• [Publications] 斉藤美佳子: "微小電極を用いた細胞電位の測定" DENKI KAGAKU. 64. 107-111 (1996)