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生理活性物質定量化のための複合型多機能バイオセンサーの開発とその生体計測への応用

研究課題

研究課題/領域番号 05558115
研究種目

試験研究(B)

配分区分補助金
研究分野 医用生体工学・生体材料学
研究機関金沢大学

研究代表者

清水 宣明  金沢大学, 大学院・自然科学研究科, 助教授 (50019634)

研究分担者 松村 英生  株式会社エイコム, 開発部, 部長
大村 裕  日本臓器製薬(株), 生物活性科学研究所, 名誉顧問 (30019517)
林 良茂  金沢大学, 工学部, 教授 (60019750)
都甲 潔  九州大学, 工学部, 助教授 (50136529)
堀 哲郎  九州大学, 医学部, 教授 (00022814)
研究期間 (年度) 1993 – 1995
研究課題ステータス 完了 (1995年度)
配分額 *注記
16,500千円 (直接経費: 16,500千円)
1995年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
1994年度: 6,000千円 (直接経費: 6,000千円)
1993年度: 8,300千円 (直接経費: 8,300千円)
キーワードバイオセンサ / 免疫センサ / 酵素センサ / 水晶振動子 / 抗原-抗体反応 / グルコースオキシダーゼ / 微小透析法 / 生理活性物質 / 固定化抗体 / 抗原・抗体反応 / ヒトIgG / 抗ヒトIgG / マイクロバランス / バイオセンサー / 免疫センサー / 酵素センサー / ボルタンメトリー / 単一ニューロン活動 / セロトニン / ノルアドレナリン / 視床下部 / 臓器マイクロダイアリシス
研究概要

本研究は複数の超微少液性情報変化を同時に解析できる多機能バイオセンサを開発するため、その基礎研究として、(1)微小透析プローブによる生理活性物質の分離と高感度測定法の確立、(2)基質選択性酵素センサの開発、(3)水晶振動子マイクロバランスを利用した免疫センサの開発の各研究テーマについて検討し、以下の結果を得た。
I.微小透析プローブ
(1)In vitroでのノリアドレナリン相対回収率は約20%であり、その検出限界は500fg/40μlであった。
(2)ノリアドレナリンの回収に関する基礎実験をラット内側前頭前野および脾臓で行い、十分満足のいく結果が得られた。
II.酵素センサ
(1)本研究で作製したグルコースオキシダーゼ固定化センサは、基質選択性、感度及び濃度依存性に関して十分満足のいくものであった。
(2)低溶存酸素溶液中では、グルコースセンサの感度の低下が認められるが、フェロセンを電子メディエータとして介在させることによりセンサの感度が維持できた。
III.免疫センサ
(1)水晶振動子をマイクロバランスとして用いることができる。またその感度は1Hz/ngときわめて高い。
(2)水晶振動子電極表面にチラミンを電解重合し、アミノ基を導入後、グルタルアルデヒドを用い抗体(抗ヒトIgG)のアミノ基との間にシッフ塩基形成反応を行わせた。これにより抗体を電極表面に効率よく固定化できる。
(3)各種濃度のヒトIgG溶液(10,30,50μg/ml)投与によってきわめてゆっくりとした時間変化で振動数が変化し、IgG50μg/ml投与の場合、約20分後に最大振動数変化200Hzに達した。一方、ウシ血清アルブミン(10μg/ml)を投与しても、IgG投与時に観察されたような顕著な振動数変化が認められないことから、この反応は非特異的タンパク結合などによるものではない。

報告書

(4件)
  • 1995 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1994 実績報告書
  • 1993 実績報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (35件)

  • [文献書誌] Shimizu,N.: "An interleukin-1β-induced noradrenaline release in the spleen is mediated by brain corticotropin-releaseing factor : an in vivo microdialysis study in conscious rats" Brain Behav.Immun.7. 14-23 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shimizu,N.: "CRF receptor antagonist attenuates stress-induced noradrenaline release in the medial refrontal cortex of rats" Brain Res.654. 145-148 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakane,H: "Stress-induced noradrenaline release in the rat prefrontal cortex measured by microdialysis" Am.J.Physiol.267. R1559-R1566 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Lee,R.-S.: "Effects of systemic and local ethanol on responses of rat cerebellar Purkinje neurons to iontophoretically applied γ-aminobutyric acid" Brain Res.687. 1-11 (1995)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Lee,R.-S.: "Effects of systemic and local ethanol on responses of rat cerebellar Purkinje neurons to iontophoretically applied norepinephrine and γ-aminobutyric acid21GC05:Braim Res." 687. 12-21 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shimizu,N.: "Immobilization increases noradrenaline release and reduces natural killer cytotoxicity in the conscious rat spleen" Am.J.Physiol.(印刷中). (1996)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hori,T.: "In : Integraive and Cellular Aspects of Autonomic Functions" John Libbey Eurotext,Paris, 554 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shimizu, N.Hori, T.Nakane, H.: "An interleukin-1beta-induced noradrenaline release in the spleen is mediated by brain corticotropin-rekleasing factor : an in vivo microdialysis study in conscious rats" Brain Behav. Immun.7. 14-23 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shimizu, N.Nakane, H.Hori, T.Hayashi, Y.: "CRF receptor antagonist attenuates stress-induced noradrenaline release in the medial prefrontal cortex of rats" Brain Res.654. 145-148 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakane, H.Shimizu, N.Hori, T.: "Stress-induced noradrenaline release in the rat prefrontal cortex measured by microdialysis" Am. J.Physiol.267. R1559-R1566 (1994)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hori, T.et al.: "Immune cytokines modulate peripheral cellular immunity through the hypothalamo-sympathetic nervous system" In : K.Pleschka & R.Gerstberger (Eds.), Integrative and Cellular Aspects of Autonomic Functions, John Libbey Eurotext, Paris. 125-129 (1994)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Lee, R,-S.et al.: "Effects of systemic and local ethanol on responses of rat cerebellar Purkinje neurons to iontophoretically applied gamma-aminobutyric acid" Brain Res.687. 1-11 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Lee, R,-S.et al.: "Effects of systemic and local ethanol on responses of rat cerebellar Purkinje neurons to iontophoretically applied norepinephrine and gamma-aminobutyric acid" Brain Res.687. 1-11 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shimizu, N.et al.: "Immobilization increases noradrenaline release and reduces natural killer cytotoxicity in the conscious rat spleen" Am. J.Physiol.(in press.). (1996)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hori, T.et al.: "The hypothalamo-sympathetic nervous systemmodulates peripheral cellular immunity" Neurobiology. (in press.). (1996)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hori, T.et al.: "The autonomic nervous system as a communication channel between the brain the immune system" Neuroimmunomodulation. (in press.). (1996)

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    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Lee,R.‐S.: "Effects of systemic and local ethanol on responses of rat cerebellar Purkinje neurons to iontophoretically applied γ‐aminobutyric acid" Brain Res.687. 1-11 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Lee,R.‐S.: "Effects of systemic and local ethanol on responses of rat cerebellar Purkinje neurons to iontophoretically applied norepinephrine and γ‐aminobutyric acid" Brain Res.687. 12-21 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 清水 宣明: "拘束ストレスと摂食抑制の中枢機序" Neurosciences. 21. 19-22 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Shimizu,N.: "Immobilization increases noradrenaline release and reduces natural killer cytotoxicity in the conscious rat spleen" Am. J. Physiol.(印刷中). (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Hori,T.: "The hypothalamo‐sympathetic nervous system modulates peripheral cellular immunity." Neurobiology. (印刷中). (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Hori,T.: "The autonomic nervous system as a communication channel between the brain and the immune system." Neuroimmunomodulation. (印刷中). (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Shimizu,N.: "An interleukin-1β-induced noradrenaline release in the spleen is mediated by brain corticotropin-releasing factor: an in vivo microdialysis study in conscious rats." Brain Behav.Immun.7. 14-23 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Shimizu,N.: "CRF receptor antagonist attenuates stress-induced noradrenaline release in the medial prefrontal cortex of rats." Brain Res.654. 145-148 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Nakane,H.: "Stress-induced noradrenaline release in the rat prefrontal cortex measured by microdialysis" Am.J.Physiol.267. R1559-R1566 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 清水宣明: "拘束ストレスと摂食抑制の中枢機序" Neurosciences. (印刷中). (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Hori,T.: "Integrative and cellular Aspects of Autonomic Functions" John Libbery Eurotext,Paris, 554 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Aoyagi,K.: "Concurrent measurement of serotonin metabolism and single neuron activity changes in the lateral hypothalamus of freely behaving rat." Behav.Brain Res.49. 205-212 (1992)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Shimizu,N.: "In vivo measurement of hypothalamic serotonin release by intracerebral microdialysis: Significant enhancement by immobilization stress in rats." Brain Res.Bull.28(5). 727-734 (1992)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Shimizu,N.: "Electrophysiological study of neurotropin-induced responses in guinea pig hypothalamic neurons." Brain Res.Bull.29(6). 767-772 (1992)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Shimizu,N.: "An interleukin-1β-induced noradrenaline release in the spleen is mediated by brain corticotropin-releasing factor.An in vivo microdialysis study in conscious rats." Brain Behav.Immun.(印刷中).

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 清水 宣明: "カルシトニンの作用:(4)中枢神経系に対する作用" The Born. 6(1). 69-74 (1992)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 清水 宣明: "新しい空腹および満腹物質" Clinical Neuroscience. 11(4). 36-38 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Oomura,Y.: "Processing and inhibition of nociceptive information" Elsevier Science Publishers, 273 (1992)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Oomura,Y.: "Stress:Neuroendocrine and molecular approaches" Gordon & Breach Science Publishers, 510 (1992)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書

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公開日: 1993-04-01   更新日: 2016-04-21  

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