2022 Fiscal Year Annual Research Report
Spatial imaging system of gas emanated from human body for methods of disease screening
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19H02150
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| Research Institution | Tokyo University of Technology |
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Principal Investigator |
荒川 貴博 東京工科大学, 工学部, 准教授 (50409637)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三林 浩二 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 教授 (40307236)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | バイオセンサ / イメージング / 酵素 / 生体ガス / 連続計測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、疾患・代謝により呼気や皮膚表面から放出される生体由来ガスに含まれる揮発性化学情報の高感度かつ選択的な画像化(イメージング)するシステムの実現を目指している。研究計画に基づき研究を推進し、当初の目的を十分達成することができた。2022年度はこれまで構築した要素技術であるイメージングシステムを用いて、マイクロ流体システムを利用したバイオセンサの検討を実施した。長時間安定評価が可能な生体ガスイメージングデバイスを作製した。生体での応用研究として、疾患スクリーニングを目指した研究を実施した。
アセトンを触媒する酵素として、二級アルコール脱水素酵素(S-ADH)について評価を行った。高感度化と酵素固定化に関する検討を実施し、呼気に含まれる微量のアセトンガスのイメージングに成功した。イメージング装置を用いて被験者による呼気などの生体ガスのイメージングを評価し、生体計測における本装置の有用性を確認することができた。
生体触媒である酵素を利用したイメージングでは、温度管理や試薬循環によりタンパク質の機能の維持を目的としたマイクロ流体システムでの評価を行い、微小空間での安定したイメージングに成功した。反応試薬、出力の安定化に関わる緩衝液を供給できるような並列マイクロ流路とイメージングに用いるバイオセンサを一体とした系を構築し、連続での計測が可能であった。さらに分担者と共同で、開発したバイオセンサの特性評価、生体での評価を連携して実施した。
小型の高感度カメラを用いたモバイルイメージングシステムを用いて蛍光イメージングシステムを開発した。ベッドサイドやスクリーニング検査を目指したヘッドセット型の新規生体ガスイメージングシステムを実現した。本研究にて開発した装置を用い、外耳道の生体ガス計測を実施し、学術論文誌にて発表することができた。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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