2014 Fiscal Year Research-status Report
住環境におけるアレルゲン分布動態評価のための免疫学的蛍光計測システム
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25340002
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
宮島 久美子 東京工業大学, 総合理工学研究科(研究院), JSPS特別研究員 (10516298)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | アレルゲン / 浮遊粒子捕集 / 光ファイバ / 蛍光免疫計測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
住環境中のアレルゲンはハウスダストとともに堆積して存在するのみならず、空間中に浮遊・拡散して存在しており、その環境濃度分布を簡便に評価するためには、気相成分の捕集技術と、高感度なアレルゲン検出技術を同時に実現することが求められる。昨年度までに気相成分を溶液中に取り込むための気液二相セルについて基礎的な構造を確立し、多孔質隔膜の選定を行い、気相セルに封入したハウスダストから、液相セルへアレルゲンを受動的に取り込むことに成功した。今年度は、浮遊アレルゲンの捕集実験系を確立するため、浮遊アレルゲン発生部、及び浮遊アレルゲンの気液二相セルへの移送部について検討・構築を行った。
まず、浮遊アレルゲンを発生装置には医療用ネブライザを用いることとした。本装置は平均粒子径5μmの液滴を創出することが可能である。これは、住環境中のファインダストと同等の大きさであるため、浮遊アレルゲンモデルとして適していると考えられた。さらに、浮遊アレルゲンが均一に分布した状態を再現するため、浮遊アレルゲン拡散層には、容量1Lの導電性樹脂製の容器を使用することとした。また、アレルゲン拡散槽から気液二相セルへの浮遊アレルゲンの移送には、市販の粉粒体搬送装置を適用した。採用した要素を全て組み合わせ、浮遊アレルゲンの発生から液相への取り込みを一連の操作にて行い、捕集効率の評価を行ったところ、約0.2%であることが確認された。さらに同一の実験系にて浮遊アレルゲンを0.125 mg/m3から2.0 mg/m3の範囲で定量可能であることが確認された。今後、液相セルに抗体検出用の光ファイバプローブを組み込み一体化可能な系を構築し、光ファイバ式蛍光免疫計測実験系と浮遊アレルゲン捕集実験系とを融合し、捕集と同時にアレルゲン検出が可能なシステムの構築を目指す。
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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
当初計画においては、今年度は環境アレルゲンの動態評価を可能とする免疫計測技術の確立を目指し、抗体固定化担体として磁気ビーズを利用した方法について検討する予定であった。しかし、昨年度までに、浮遊アレルゲンの液相セルへの取り込みが可能な気液二相セルが構築されたため、引き続き浮遊アレルゲン捕集実験のための実験系構築条件について検討を行うこととした。その結果、浮遊アレルゲンの分布空間の再現、及び捕集効率の評価実験が実施可能となった。計画の変更があったものの、変更後の予定をほぼ達成したといえることから、おおむね順調に進展しているといえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度構築した浮遊アレルゲン捕集実験系については、捕集効率の改善のため、構築条件についてさらに検討する。アレルゲン拡散層の容量や形状、配管を省いて要素デバイスを連結可能な機構を設計し構築する予定である。また、既に構築されている光ファイバ式蛍光免疫計測システムと浮遊アレルゲン捕集実験系とを融合することで、アレルゲン捕集しながら濃度の定量が可能なシステムの設計、構築を進め、住環境で利用可能なアレルゲンモニタリングシステムの開発を目指す。
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| Causes of Carryover |
当初計画では免疫測定実験を中心に行う予定であったが、今年度は浮遊アレルゲン評価実験系の構築に注力したため、手持ちの素材や器具を利用して研究を遂行することが出来た。そのため、試薬や実験器具等を新規に購入することがあまりなく、次年度使用額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
今後、構築した浮遊アレルゲン評価実験系と光ファイバ型蛍光免疫計測システムを組み合わせ、その有効性を評価するため、免疫測定実験の機会が増える。そのため、測定に要する抗体などの試薬や、測定のための実験器具・装置等を新規に購入する予定である。
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Research Products
(20 results)
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[Presentation] Highly sensitive fiber-optic formaldehyde gas sensor (biosniffer) for food-sample detection2014
Author(s)
Jen Chien P, Miyajima K, Munkhjargal M, Toma K, Arakawa T, Kudo H, Mitsubayashi K
Organizer
International Conference on BioSensors,BioElectronics, BioMedical Devices, BioMEMS/NEMS and Applications 2014
Place of Presentation
Shanghai, China
Year and Date
2014-11-17 – 2014-11-19
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