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2011 Fiscal Year Research-status Report

環境アレルゲンの動態評価のための連続計測技術に関する研究

Research Project

Project/Area Number 23710003
Research InstitutionTokyo Medical and Dental University

Principal Investigator

宮島 久美子  東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 技術職員 (10516298)

Project Period (FY) 2011-04-28 – 2013-03-31
Keywords光ファイバ / 光ファイバプローブ / 環境計測 / ハウスダスト / ダニアレルゲン / Der f1 / 蛍光検出
Research Abstract

小型軽量な光学実験系による蛍光免疫測定法を用いた浮遊環境因子の測定技術の開発を目指し、本年度は小型蛍光検出システムの構築、及び開発したシステムによるダニアレルゲンDer f1の計測実験系の確立について検討を行った。蛍光検出システムの開発ではまず、センサプローブとして、ポリスチレン製の汎用光ファイバを採用し、その端面を利用して蛍光検出を行える構造とした。なお、蛍光色素Cy5にて標識した抗体を用いてサンドイッチ型の免疫複合体をプローブ端面に形成することで、抗原検出を行うこととした。プローブは二分岐型光ファイバに接続し、入力端には帯域フィルタ(透過波長: 620-650 nm)を介してLED励起光源を、出力端には励起光の反射成分を遮断し、蛍光を抽出する帯域フィルタ(透過波長: 670-750 nm)を介して光電子増倍管を接続した。本システムを用いることで、光ファイバプローブにより蛍光色素Cy5を高感度に定量可能であった。さらにDer f1測定に適用したところ、抗原濃度と蛍光強度との間に線形性が確認されたものの検出感度が不十分であり、今後、プローブ表面の官能基の化学的修飾等による抗体固定化法を適用し、検出感度の向上について検討を進める必要がある。次に、ハウスダスト中Der f1の測定方法について検討を行った。ダニの主要な棲息場所である絨毯や布団等の表面を掃除機で吸引して採塵を行い、採集したハウスダストに一定の割合で緩衝液を加え、懸濁液を遠心分離して上清を測定用試料とした。得られたハウスダスト試料について本システムによりDer f1の検出を試みたところ、従来法(ELISA)では検出されるものの、本実験系では有意な出力は得られなかった。システム感度の改善について検討を進めた後、再度実サンプルの計測について評価する必要がある。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

小型軽量な光学実験系を構築して蛍光免疫測定法による環境因子の測定技術を開発し、浮遊環境因子計測に展開するという研究の目的に対し、本年度は達成目標の基盤技術である光学実験系の構築と確立を遂行したことから、概ね順調に進展していると考えている。

Strategy for Future Research Activity

構築した蛍光免疫検出システムによるダニアレルゲンDer f1の検出感度の向上について検討するため、まず、光ファイバプローブ端面に官能基を修飾して捕捉抗体を化学的にプローブ端面に結合させる方法について検討する。その後、気相中Der f1の計測を目指し、気相成分取り込みデバイスの作製、導入を進める。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

Der f1検出感度向上に係る実験については、プローブへの官能基修飾のための試薬を中心に購入する予定である。気相成分取り込みデバイスの作製においては、アクリルブロックや工作器具等を早期に購入して試作品を作製する予定である。さらに、作製したデバイスを蛍光検出システムに組み込む際に、試薬の送液機構へのシリンジポンプの導入を計画している。また、研究成果発表のため国際会議や国内学会への参加を予定している。

  • Research Products

    (27 results)

All 2012 2011

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (26 results)

  • [Journal Article] Fiber-optic biochemical gas sensor (bio-sniffer) for sub-ppb monitoring of formaldehyde vapor2012

    • Author(s)
      Kudo H, Wang X, Suzuki Y, Ye M, Yamashita T, Gessei T, Miyajima K, Arakawa T, Mitsubayashi K
    • Journal Title

      Sensors and Actuators B

      Volume: 161 Pages: 486~492

    • DOI

      10.1016/j.snb.2011.10.065

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 環境アレルゲン動態評価のための蛍光免疫計測システムに関する研究2012

    • Author(s)
      宮島久美子,玉利佳子,清宮枝理世,荒川貴博,工藤寛之,芝紀代子,三林浩二
    • Organizer
      第59回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      早稲田大学(東京都)
    • Year and Date
      2012.3.15
  • [Presentation] 機能性タンパク質を利用した皮膚ガス中エタノールのモニタリングシステムに関する研究2011

    • Author(s)
      荒川貴博,北和昂,王昕,宮島久美子,高橋大志,工藤寛之,三林浩二
    • Organizer
      第28回「センサ・ マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀(東京都)
    • Year and Date
      2011.9.26
  • [Presentation] 機能性タンパク質を利用したモニタリングシステムに関する研究2011

    • Author(s)
      工藤寛之,初明星,平沼義貴,宮島久美子,荒川貴博,佐野研二,平松秀夫,望月学,三林浩二
    • Organizer
      第28回「センサ・ マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀(東京都)
    • Year and Date
      2011.9.26
  • [Presentation] Intelligent kinetic biosensors with bionic pressure system2011

    • Author(s)
      Wakabayashi Y, Hatayama K, Miyajima K, Arakawa T, TKudo H, Mitsubayashi K
    • Organizer
      International Bionic Engineering Conference 2011
    • Place of Presentation
      Westin Boston Waterfront Hotel (USA)
    • Year and Date
      2011.9.18
  • [Presentation] 生体触媒を利用した皮膚ガス中エタノールの可視化システムに関する研究2011

    • Author(s)
      荒川貴博,北和昂,王 昕,宮島久美子,高橋大志,工藤寛之,三林浩二
    • Organizer
      日本分析化学会第60年会
    • Place of Presentation
      名古屋大学(愛知県)
    • Year and Date
      2011.9.14
  • [Presentation] 化学・力学的エネルギー変換を利用した自律型薬物放出システム2011

    • Author(s)
      畑山宏大,ムンフジャルガルムンフバヤル,松浦祐樹,宮島久美子,王昕,荒川貴博,工藤寛之,三林浩二
    • Organizer
      日本機械学会2011年度年次大会
    • Place of Presentation
      東京工業大学(東京都)
    • Year and Date
      2011.9.11
  • [Presentation] Soft contact-lens sensor for monitoring tear sugar as novel wearable device of body sensor network2011

    • Author(s)
      Chu MX, Miyajima K, Arakawa T, Kudo H, Mitsubayashi K
    • Organizer
      The 17th International Conference on Distributed Multimedia Systems
    • Place of Presentation
      Convitto della Calza - Oltrarno Meeting Center (Italy)
    • Year and Date
      2011.8.18
  • [Presentation] 環境アレルゲン動態評価のための光ファイバ式蛍光免疫計測システムに関する研究2011

    • Author(s)
      宮島久美子,玉利佳子,清宮枝理世,荒川貴博,工藤寛之,芝紀代子,三林浩二
    • Organizer
      電気学会研究会 センサ・マイクロマシン部門総合研究会
    • Place of Presentation
      東京工業大学(神奈川県)
    • Year and Date
      2011.6.30
  • [Presentation] Fiber-optic biochemical gas sensor (Bio-sniffer) for real-time monitoring of environmental formaldehyde with high sensitivity and selectivity2011

    • Author(s)
      Kudo H, Itabashi G, Yamashita T, Gessei T, Hayashi M, Miyajima K, Takahashi D, Arakawa T, Mitsubayashi K
    • Organizer
      International Conference on Materials for Advanced Technologies (ICMAT 2011)
    • Place of Presentation
      SUNTEC Singapore International Convention & Exhibition Centre (Singapore)
    • Year and Date
      2011.6.26
  • [Presentation] Soft contact-lens biosensor based on MEMS techniques for in-situ monitoring of tear glucose2011

    • Author(s)
      Kudo H, Chu MX, Hiranuma Y, Takahashi D, Miyajima K, Arakawa T, Mitsubayashi K
    • Organizer
      International Conference on Materials for Advanced Technologies (ICMAT 2011)
    • Place of Presentation
      SUNTEC Singapore International Convention & Exhibition Centre (Singapore)
    • Year and Date
      2011.6.26
  • [Presentation] Soft contactlens type glucose sensor fabricated using MEMS techniques for monitoring of tear sugar2011

    • Author(s)
      Chu MX, Hiranuma Y, Miyajima K, Arakawa T, Kudo H, Hiramatsu H, Mitsubayashi K
    • Organizer
      The 10th workshop on biosensors and bioanalytical microtechniques in environmental and clinical analysis
    • Place of Presentation
      Leonardo Hotel (Germany)
    • Year and Date
      2011.6.19
  • [Presentation] Fluorometric bio-sniffer (biochemical gas sensor) with UV-LED for continuous monitoring formaldehyde vapour with sub-ppb sensitivity2011

    • Author(s)
      Itabashi G, Yamashita T, Suzuki Y, Gessei T, Miyajima K, Arakawa T, Kudo H, Mitsubayashi K
    • Organizer
      The 10th workshop on biosensors and bioanalytical microtechniques in environmental and clinical analysis
    • Place of Presentation
      Leonardo Hotel (Germany)
    • Year and Date
      2011.6.19
  • [Presentation] Fiber-optic fluoroimmunoassay for detection of house dust mite allergen in residential environment2011

    • Author(s)
      Miyajima K, Itabashi G, Tamari K, Kiyomiya E, Takahashi D, Arakawa T, Kudo H, Yano K, Shiba K, Mitsubayashi K
    • Organizer
      IUPAC International Congress on Analytical Sciences 2011 (ICAS2011)
    • Place of Presentation
      Kyoto International Conference Center (Kyoto)
    • Year and Date
      2011.5.26
  • [Presentation] ソフトコンタクトレンズ型バイオセンサによるin-situ涙液モニタリング2011

    • Author(s)
      工藤寛之,初明星,平沼義貴,宮島久美子,荒川貴博,平松秀夫,三林 浩二
    • Organizer
      電気学会『フィジカルセンサとセンサの複合化技術』
    • Place of Presentation
      ITビジネスプラザ武蔵(石川県)
    • Year and Date
      2011.12.12
  • [Presentation] ソフトコンタクトレンズ型バイオセンサによる涙液糖計測2011

    • Author(s)
      平沼義貴,初明星,宮島久美子,高橋大志,荒川貴博,工藤寛之,平松秀夫,三林浩二
    • Organizer
      第27回ライフサポート学会大会
    • Place of Presentation
      芝浦工業大学(東京都)
    • Year and Date
      2011.11.3
  • [Presentation] 化学-力学エネルギー変換機構を利用した自律駆動型薬物放出システム2011

    • Author(s)
      石塚裕己,小山紀,畑山宏大,加藤了大,松浦佑樹,ムンフジャルガルムンフバヤル,宮島久美子,荒川貴博,工藤寛之,三林浩二
    • Organizer
      第23回SASインテリジェントシンポジウム
    • Place of Presentation
      東海大学(東京都)
    • Year and Date
      2011.11.17
  • [Presentation] Fiber-optic fluoroimmunosensor for monitoring of indoor allergens2011

    • Author(s)
      Miyajima K, Tamari K, Kiyomiya E, Arakawa T, Kudo H, Shiba K, Mitsubayashi K
    • Organizer
      9th Asian Conference on Chemical Sensors
    • Place of Presentation
      Chientan Youth Activity Center (Taiwan)
    • Year and Date
      2011.11.14
  • [Presentation] Tear glucose monitoring by soft contact lens type biosensor using biocompatible polymers for non-invasive blood sugar evaluation2011

    • Author(s)
      Hiranuma Y, Chu MX, Miyajima K, Arakawa T, Kudo H, Hiramatsu H and Mitsubayashi K
    • Organizer
      The 5th International Conference on Sensors
    • Place of Presentation
      The Shilla Jeju (Korea)
    • Year and Date
      2011.10.23
  • [Presentation] Ethanol gas visualization system for breath alcohol analysis after drinking2011

    • Author(s)
      Wang X, Kajiro T, Hatayama K, Kita K, Miyajima K, Arakawa T, Kudo H and Mitsubayashi K
    • Organizer
      The 5th International Conference on Sensors
    • Place of Presentation
      The Shilla Jeju (Korea)
    • Year and Date
      2011.10.23
  • [Presentation] High sensitive formaldehyde bio-sniffer (biochemical gas sensor) based on NADH fluorometry with UV-LED excitation2011

    • Author(s)
      Yamashita T, Itabashi G, Suzuki Y, Miyajima K, Arakawa T, Kudo H, Yano K, Mitsubayashi K
    • Organizer
      The 5th International Conference on Sensors
    • Place of Presentation
      The Shilla Jeju (Korea)
    • Year and Date
      2011.10.23
  • [Presentation] 血糖値制御のためのバイオ駆動式薬物放出マシン2011

    • Author(s)
      畑山宏大,加藤了大,松浦佑樹,ムンフジャルガルムンフバヤル,宮島久美子,荒川貴博,工藤寛之,三林浩二
    • Organizer
      第1回次世代センサ研究発表会
    • Place of Presentation
      東京ビッグサイト(東京都)
    • Year and Date
      2011.10.12
  • [Presentation] UV-LED励起光源を利用したホルムアルデヒドガス用バイオスニファ2011

    • Author(s)
      山下俊文, 板橋玄,月精智子,宮島久美子,高橋大志,荒川貴博,工藤寛之,三林浩二
    • Organizer
      第1回次世代センサ研究発表会
    • Place of Presentation
      東京ビッグサイト(東京都)
    • Year and Date
      2011.10.12
  • [Presentation] ソフトコンタクトレンズ型バイオセンサによる涙液糖計測2011

    • Author(s)
      平沼義貴,初明星,宮島久美子,高橋大志,荒川貴博,工藤寛之,平松秀夫,三林 浩二
    • Organizer
      第1回次世代センサ研究発表会
    • Place of Presentation
      東京ビッグサイト(東京都)
    • Year and Date
      2011.10.12
  • [Presentation] Fiber-optic fluoroimmunoassay system for determination of dust mite allergen to improve indoor environment2011

    • Author(s)
      Miyajima K, Tamari K, Arakawa T, Kudo H, Shiba K , Mitsubayashi K
    • Organizer
      2nd International Conference on Bio-Sensing Technology 2011
    • Place of Presentation
      NH Grand Hotel Krasnapolsky (Netherlands)
    • Year and Date
      2011.10.10
  • [Presentation] Fiber-optic biochemical gas sensor for high-sensitive and high-selective monitoring of environmental formaldehyde2011

    • Author(s)
      Kudo H, Yamashita T, Ie M, Miyajima K, Wang X, Arakawa T, Mitsubayashi K
    • Organizer
      2nd International Conference on Bio-Sensing Technology 2011
    • Place of Presentation
      NH Grand Hotel Krasnapolsky (Netherlands)
    • Year and Date
      2011.10.10
  • [Presentation] Direct imaging of exhausted breath ethanol on a novel chemiluminescence method using enzyme-immobilized mesh2011

    • Author(s)
      Arakawa T, Wang X, Kita K, Miyajima K, Kudo H, Mitsubayashi K
    • Organizer
      2nd International Conference on Bio-Sensing Technology 2011
    • Place of Presentation
      NH Grand Hotel Krasnapolsky (Netherlands)
    • Year and Date
      2011.10.10

URL: 

Published: 2013-07-10  

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