2020 Fiscal Year Annual Research Report
Bioassay sensor using immobilised model cell membranes
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18K11685
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| Research Institution | Wakayama National College of Technology |
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Principal Investigator |
森田 誠一 和歌山工業高等専門学校, 生物応用化学科, 准教授 (70332054)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
土井 正光 和歌山工業高等専門学校, 生物応用化学科, 教授 (30217608)
西本 真琴 和歌山工業高等専門学校, 生物応用化学科, 准教授 (70609057)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | バイオアッセイ / バイオセンサー / モデル細胞膜 / 脂質二分子膜 / コラーゲンモデルペプチド / 農薬 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度までのDPPC，DOPCに加え，DSPC，DPPEを用いて，膜特性と二分子膜内における脂質分子間距離と運動性の関係を温度並びに圧力を変化させて広範に検討した。膜特性変化を極性基間の水素結合およびアシル鎖間のファンデルワールス力の違いで整理できると考えられた。バイオアッセイセンサのモデル細胞膜の候補としてDPPC/DPPE系リポソームについて表面疎水性と膜流動性の関連を調べた。不飽和結合をアシル鎖に有するDPPC/DOPC系や鎖長の短いDMPC/DMPE系に比べて表面疎水性，膜流動性ともに塑性に対する依存性は小さかった。また，昨年度検討した組成の異なる4種類のDPPC/DOPC系リポソームの農薬共存下におけるカルセイン放出速度データ（放出速度定数と最大放出量）に対して，多変量解析の一つである主成分分析を利用して再評価した。主成分得点と農薬の毒性（半致死濃度，LC50）との間にある程度の相間が認められたが，データセットの設定（使用するモデル細胞膜組成の選定）に課題が残った。さらに，より簡便なリポソーム-農薬間相互作用の検出方法として電気化学活性物質を封入したリポソームを用いた電気化学的手法を検討した。相互作用に伴い漏出したフェリシアン化カリウムを電極反応により検出できる可能性は示されたが，フェリシアン化カリウムの保持特性が低く，封入する電気化学活性物質に工夫が必要と考えられた。一方，リポソーム様のモデル細胞膜を金属表面に固定化するためのコラーゲンモデルペプチドについては，金電極上への固定化密度の制御に成功したほか，固定化モデルペプチドが電極上でコラーゲン特有の会合体の形成能を有することを確認している。
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