• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

脳内における化学物質の空間分布評価システムの研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K04923
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 ナノマイクロシステム
研究機関明治大学

研究代表者

工藤 寛之  明治大学, 理工学部, 専任准教授 (70329118)

研究分担者 梶原 利一  明治大学, 理工学部, 専任准教授 (60356772)
研究期間 (年度) 2016-10-21 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワード生体計測 / バイオマイクロシステム / 電気化学 / 乳酸 / 代謝 / 臓器 / バイオセンサ / リアルタイム計測
研究成果の概要

本研究では、臓器・組織由来の乳酸分泌量と空間的な分布を連続計測するシステムについて開発を進め、特に脳内のエネルギー代謝に伴う乳酸生成のリアルタイム計測に応用するとともに開発した技術の更なる応用展開についても検討した。 研究機関全体を通じた成果として、新規に開発したシステムを用い、(1)脳標本から分泌する乳酸量の連続計測を行い、その 変動がブドウ糖濃度と相関する様子を実験的に示した。(2)またこの検出される乳酸量が標本への化学的刺激に依存することを明らかにした。(3)加えて、本システムが臓器・組織のみならず個体レベルでのモニタリングにも応用可能であることを示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年、生命現象に対する理解は興味の対象とする生命のスケール(タンパク質等の分子から細胞、臓器等)に特化しており、異なるスケールでの知識の有機的な結びつきという点では未だ課題が多い。そこで、スケール非依存的に生体の分泌物がいつ・どこから・どの程度分泌されるかモニタリングする技術を開発し、特に脳標本のエネルギー代謝に伴う乳酸の分泌を連続計測した。また本システムが個体レベルでの計測にも応用できることを確認した。本研究を通じて、様々な生体のスケールで、物質の変化としての生命活動をより精緻に捉えることが可能となるとともに、医療や運動など暮らしの中でのモニタリングにも利用できる可能性が示唆された。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 1件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 11件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Electrochemical Biosensor for Simplified Determination of Salivary Uric Acid2018

    • 著者名/発表者名
      Kudo H. and Takagi Y.
    • 雑誌名

      Sensors and Materials

      巻: 30 ページ: 1187

    • DOI

      10.18494/SAM.2018.1886

    • ISSN
      0914-4935, 2435-0869
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sweat Lactic Acid Biosensor using Continuous Flow as Sample Career2018

    • 著者名/発表者名
      TOJYO Yoshiki、SAITO Haruna、ENOMOTO Keigo、KUDO Hiroyuki
    • 雑誌名

      IEEE xplore digital library, Proc BMEiCON 2018

      巻: 1 ページ: 1-4

    • DOI

      10.1109/bmeicon.2018.8609931

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simplified Salivary Uric acid Sensing System using a Filter paper for Saliva Collection2018

    • 著者名/発表者名
      Ikemoto Yuki、Imamura Yusuke、Takagi Yuki、Kudo Hiroyuki
    • 雑誌名

      IEEE xplore digital library, Proc BMEiCON 2018

      巻: 1 ページ: 1-4

    • DOI

      10.1109/bmeicon.2018.8609993

    • NAID

      40021977248

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of an Electrochemical Immunosensor for Salivary Oxytocin Determination2018

    • 著者名/発表者名
      Asano Airi、Shiibashi Mako、Kudo Hiroyuki
    • 雑誌名

      IEEE xplore digital library, Proc BMEiCON 2018

      巻: 1 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1109/bmeicon.2018.8609952

    • NAID

      40021977209

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sweat Lactic Acid Monitoring System for Assessment of Exercise Intensity2017

    • 著者名/発表者名
      Enomoto Keigo、Jingushi Yota、Kudo Hiroyuki
    • 雑誌名

      ECS Transactions

      巻: 75 号: 52 ページ: 61-66

    • DOI

      10.1149/07552.0061ecst

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 運動負荷の評価を目的とした皮膚表面における乳酸分泌量のリアルタイム計測システム2017

    • 著者名/発表者名
      榎本 圭吾、清水 亮佑、工藤 寛之
    • 雑誌名

      電気学会論文誌E(センサ・マイクロマシン部門誌)

      巻: 137 号: 12 ページ: 450-454

    • DOI

      10.1541/ieejsmas.137.450

    • NAID

      130006235314

    • ISSN
      1341-8939, 1347-5525
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of an <i>ex vivo</i> Brain Lactic Acid Monitoring System2017

    • 著者名/発表者名
      S. Negishi, S. Kamada, R. Kajiwara, Y. Kaneko, D.H. Yoon, T. Sekiguchi, S. Shoji, H. Kudo
    • 雑誌名

      電気学会論文誌E(センサ・マイクロマシン部門誌)

      巻: 137 号: 1 ページ: 38-43

    • DOI

      10.1541/ieejsmas.137.38

    • NAID

      130005188402

    • ISSN
      1341-8939, 1347-5525
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Non-Invasive Bioinstrumentation for Next Generation Medicine and Healthcare2019

    • 著者名/発表者名
      Kudo H.
    • 学会等名
      9th International Conference on Bioscience, Biochemistry and Bioinformatics
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Development of Continuous Sweat Lactic Acid Monitoring for Clinical Applications2018

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Y., Kawai N., Hosoyama A., Morisawa K., Taira Y., Kudo H
    • 学会等名
      13th IEEE International Conference on Nano/Micro Engineered and Molecular Systems (IEEE-NEMS 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Simplified Biomonitoring for Healthcare IoT2018

    • 著者名/発表者名
      Kudo H
    • 学会等名
      The 13th Annual IEEE International Conference on Nano/Micro Engineered and Molecular Systems
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 皮膚貼付式乳酸計測システムの開発と応用展開2018

    • 著者名/発表者名
      工藤寛之,鈴木悠亮,榎本圭吾,細山明子,森澤健一郎,平 泰彦
    • 学会等名
      平成30年電気学会E部門総合研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] パッド印刷電極を用いたスロットイン型バイオセンサの開発2018

    • 著者名/発表者名
      東條良紀, 齋藤晴名, 工藤寛之
    • 学会等名
      第35回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 救急医療への応用を目的とした医療用汗中乳酸モニタリングシステムの開発2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木悠亮, 工藤寛之, 細山明子, 森澤健一郎, 平 泰彦
    • 学会等名
      第35回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 濾紙によるサンプリングを特徴とした唾液中尿酸の簡易計測システムに関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      浅埜愛理, 椎橋真子, 工藤寛之
    • 学会等名
      第35回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Development of Biochemical sensors aimed at Healthcare IoT,2018

    • 著者名/発表者名
      Kudo H.
    • 学会等名
      8th International Conference on Bioscience, Biochemistry and Bioinformatics
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Telemetric lactic acid Monitoring System for Real-time Assessment of Exercise Intensity2018

    • 著者名/発表者名
      Enomoto K., Kurose T., Kudo H.
    • 学会等名
      2018 International Conference on Agriculture, Food and Biotechnology
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Continuous Quantitative Measurement of Lactic-Acid released from an in-vitro Mouse Brain Slice using Electrochemical Biosensor2018

    • 著者名/発表者名
      M. Izzat. F. Z., Kamada S., Tojyo Y., Takashima I., Kudo H., Kajiwara R.
    • 学会等名
      8th International Conference on Bioscience, Biochemistry and Bioinformatics
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 連続的かつ非侵襲的な代謝評価を目的とした医療用汗中乳酸モニタリングシステムの開発2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木悠亮,河合 望,工藤寛之,細山明子,森澤健一郎,平 泰彦
    • 学会等名
      平成30年電気学会全国大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 乳酸計測用マイクロフロー計測システムを用いた長時間連続計測の検討2017

    • 著者名/発表者名
      河合望,榎本 圭吾,工藤 寛之
    • 学会等名
      電気学会全国大会
    • 発表場所
      富山市
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Continuous Lactic Acid Monitoring System for Non-invasive Assessment of Anaerobic Metabolism2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Kudo, Keigo Enomoto, Nozomi Kawai
    • 学会等名
      Int. Conf. Biological Engineering and Natural Sciences
    • 発表場所
      Singapore, Singapore
    • 年月日
      2017-02-21
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Microfluidic Multi-Analyte Biosensor for Ex Vivo Brain Monitoring2017

    • 著者名/発表者名
      Shuya Negishi, Shoto Kamada, Riichi Kajiwara, Hiroyuki Kudo
    • 学会等名
      2017 3rd International Conference on Environment and Bio-Engineering
    • 発表場所
      Bangkok, Thailand
    • 年月日
      2017-01-21
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Real Time Monitoring System for Lactic Acid Released from Ex-vivo Preparations2017

    • 著者名/発表者名
      Kamada S., Negishi S., Takashima I., Kudo H., Kajiwara R
    • 学会等名
      Society for Neuroscience 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Microfluidic Lactic Acid Monitoring System based on Electrochemical Biosensor for Non-invasive Evaluation of Metabolic Activity2017

    • 著者名/発表者名
      Enomoto K., Shimizu R., Kudo H.
    • 学会等名
      The 4th Asia-Pacific Conference on Life Science and Engineering
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fundamental Study on Continuous Sweat Lactic Acid Monitoring for Clinical Applications2017

    • 著者名/発表者名
      Kawai N., Kurose T., Kudo H.
    • 学会等名
      The 4th Asia-Pacific Conference on Life Science and Engineering
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 小型パッチ式乳酸モニタリングシステムの運動時における代謝状態のリアルタイム評価への応用2017

    • 著者名/発表者名
      榎本圭吾, 高山健人,工藤寛之
    • 学会等名
      第34回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Os-HRP酸化還元反応を用いた無侵襲代謝評価システムの開発とその応用2017

    • 著者名/発表者名
      工藤寛之,榎本圭吾,河合 望,林 周平
    • 学会等名
      電気学会 交通電気鉄道・フィジカルセンサ合同研究会
    • 発表場所
      名古屋市
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 運動負荷の評価に向けた皮膚表面における乳酸分泌量のリア ルタイム計測システム2016

    • 著者名/発表者名
      榎本 圭吾,清水 亮佑,工藤 寛之
    • 学会等名
      第33回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
    • 発表場所
      平戸市
    • 年月日
      2016-10-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2016-10-24   更新日: 2020-03-30  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi