2020 Fiscal Year Research-status Report
脳内化学動態のリアルタイム計測技術の開発と医療診断への展開
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20K07717
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
鈴木 祥夫 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (60321907)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 分子プローブ / 神経伝達物質 / センサー / 光電流 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
令和２年度は、これまでに本申請者によって開発したタンパク質、核酸、酸化ストレスマーカー、血管内皮細胞増殖因子、神経伝達物質等をはじめとする各種生体関連物質検出用蛍光分子プローブの開発で得られた知見を基に、光照射の下、神経伝達物質の中でも重要な役割を果たすドーパミンの認識の前後で、光電流の変化を誘起する新規有機蛍光色素の分子設計及び合成を中心に行った。具体的には、ドーパミンを認識するための部位としてイミノ二酢酸-鉄錯体を採用した。さらに、上記認識部位に蛍光発色団を導入する上で以下のことを考慮した
①標的物質(ドーパミン)との反応前後において、蛍光強度が大きく変化すること
②色素増感太陽電池に用いられる有機色素として、クマリン誘導体、マーキュロクロム、シアニン系色素、キサンテン系色素が挙げられるが、in vivo測定時には、脳組織に対するダメージを低減させるため、光励起に使用する光源の波長領域は、600~700nmであることが、条件として必要なこと
以上のことから、有機色素の基本骨格としてシアニン系色素を採用した。以上の概念を基に、蛍光発色団としてシアニン骨格を有し、ドーパミン認識部位としてイミノ二酢酸-鉄錯体の両方を併せ持つ複数の有機化合物を系統的に設計・合成した。合成の工程は複数からなるが、いずれの段階においても反応収率はよいことが確認された。また、合成した中間化合物および最終化合物の確認は、1H-NMRおよび質量分析を用いて行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
今年度は、神経伝達物質を検出するための化合物の設計、合成を完了することであり、当初の目標を達成することが出来たため
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| Strategy for Future Research Activity |
来年度は、神経伝達物質を検出するための蛍光分子プローブの合成を続けながら、合成が終了した分子プローブの性能評価を行う。
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| Causes of Carryover |
令和三年度に購入予定のコンパクトタイプ走査型トンネル顕微鏡について、当初購入予定の装置よりも、より高価で高性能な装置が必要となった。このため、本年度の繰り越し分を機器購入に充てる必要が生じた。
翌年度の使用計画としては、開発した分子プローブの性能評価を行うために必要な実験機器を購入する。
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Research Products
(4 results)
