2021 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３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行った。さらに合成が終了した化合物の性能評価を行った。具体的には、ドーパミン認識部位としてイミノ二酢酸-鉄錯体を採用した。また蛍光発色団については、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と、色素増感太陽電池としての機能があり、かつ励起波長が600~700nmであることの観点からシアニン骨格を採用した。合成した化合物の確認は、1H-NMR、質量分析を用いて行った。これらの蛍光分子プローブが、それぞれ目的とするドーパミンを特異的に認識するかどうかを、蛍光光度法を用いて確認したところ、目的とする標的物質と相互作用した時のみ、瞬時に蛍光強度の増加が観察された。検量線については、ドーパミン濃度と蛍光プローブの蛍光強度との間には良好な直線関係が成立した。蛍光分子プローブと標的物質の解離定数を算出したところ、10-9 Mオーダーの値が算出された。また、妨害物質の影響について検討したところ、無機塩、還元剤、有機溶媒などは、蛍光プローブとドーパミンとの反応に影響を与えないことが分かった。さらに光電流計測用の微小電極の作製も開始した。
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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、合成を行いつつ、合成が終了した化合物の性能評価を実施ししたところ、目標とする性能を確認することができ、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、合成が終了した蛍光分子プローブの性能評価を行い、良好な結果が得られた物質に対して医療診断への適応の可能性について評価を行う。
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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、新型コロナの影響で生産が大幅に遅れ、本事業中の納品が難しくなった。このため、本年度の繰り越し分を別の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)
