Study on a rapid diagnosis method of metabolic disorders using small metabolites in urine

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21H03798
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 90110:Biomedical engineering-related
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: Tanaka Mitsuru 九州大学, 農学研究院, 准教授 (70584209)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 園田 英人 九州大学, 医学研究院, 助教 (00465725) ; 小川 剛伸 京都大学, 農学研究科, 助教 (10793359) ; 田原 祐助 信州大学, 学術研究院繊維学系, 助教 (80585927)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: バイオマーカー / がん診断 / ラマン分光 / 質量分析

Outline of Final Research Achievements

The aim of this study is to establish a new measurement technology platform (Raman spectroscopy and mass spectrometry) that enables simple, rapid, and comprehensive measurement of metabolites, including fatty acids, and to establish a new disease diagnosis technology that can identify disease organs. We have developed a mass spectrometry method using graphite carbon black and established a rapid and simple analysis method for metabolites in human urine samples. We have found that urinary metabolites measured by this method can discriminate between cancer patients (N=7) and non-cancer patients (N=8). In addition, we have established a new non-destructive method for the analysis of urine samples using a new surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS) platform based on melt-blown non-woven fabrics.

Free Research Field

食品分析学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

近年、がん探知犬や線虫など、生物の嗅覚応答を利用した新規がん診断法が注目されているが、動物の状態やトレーニングの必要性、変動が大きいこと、さらにはスループット性に著しく欠けること等の検知技術における問題点に加え、がんの存在は明らかになっても、どの部位のがんかわからないことは、結果的に臨床現場に混乱を生じ極めて大きな問題となる。したがって、本研究で確立する非侵襲検体である尿を用いた迅速簡便な代謝物計測法とその情報に基づく診断法は、機器分析を基本としていることから再現性に優れており、代謝物の同定とその代謝機序の解明が可能となれば、その診断の原理の理解を伴う信頼の高い診断法の実現につながる。