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フォトクロミズムによる応答差分検出に基づく高精度糖センシングシステムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K05810
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 分析化学
研究機関富山大学

研究代表者

遠田 浩司  富山大学, 大学院理工学研究部(工学), 教授 (60212065)

研究協力者 菅野 憲  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード血糖値センサ / 差分検出法 / フォトクロミズム / 光リセット / 光応答性ゲル / オプティカルpHセンサ / オプティカルグルコースセンサ / 差分検出方 / 血糖値センサー / オプティカルグルコースセンサー / 血糖値 / オプティカルセンサー / 差分検出 / 光異性化ゲル / ウェアラブル光学センサ
研究成果の概要

低侵襲的に皮下間質組織液中の血糖値をモニターできるウェアラブル光学センサの精度向上を目的とし,フォトクロミズムによるセンサ応答のon/off差分検出に基づく高精度糖センシングシステムの開発を行った。スピロピラン共重合フォトクロミックフィルム中では,スピロピランはpH感受性のメロシアニン型で存在するが,可視光を照射すると異性化し,pHに対して不感化する。このフォトクロミックフィルムとグルコース酸化酵素に基づく,pH変化を応答の指標とするグルコースセンサを構築した。このセンサは光学的なバックグラウンドの変動を完全にキャンセルしながらグルコースを高精度で差分検出することが可能である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

フォトクロミズムをオプティカルセンサシグナルのon/offに用い,そのシグナル差分を検出することによってバックグラウンドシグナルの影響を除去するという試みは,これまで一切なされていない。本法は同一のセンサからセンシングシグナルと参照シグナルの両方を取得するものであり,バックグラウンドの変動の影響を受けない精度の高い測定が可能で,皮下滞在型光学式血糖値センサの実用化に大きく寄与するものと期待できる。

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

    (19件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (17件) (うち招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 液膜型イオン選択性電極の検出下限向上のための膜表面洗浄フローシステムの開発2018

    • 著者名/発表者名
      遠田浩司,細川直樹,Dao Thi Hong NHUNG,菅野憲
    • 雑誌名

      分析化学

      巻: 67 号: 5 ページ: 239-247

    • DOI

      10.2116/bunsekikagaku.67.239

    • NAID

      130007384773

    • ISSN
      0525-1931
    • 年月日
      2018-05-05
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 低侵襲持続血糖測定システム構築のためのオプティカル糖センサーの開発2018

    • 著者名/発表者名
      遠田 浩司
    • 学会等名
      日本分析化学会第67年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 光リセット能を有するオプティカルグルコースセンサーの開発2018

    • 著者名/発表者名
      小竹 俊哉,津田 翔平,菅野 憲,遠田 浩司
    • 学会等名
      日本分析化学会第67年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 酵素と近赤外吸収色素に基づくグルコースセンシングビーズの開発2018

    • 著者名/発表者名
      鷹羽 佑太,菅野 憲,遠田 浩司
    • 学会等名
      日本分析化学会第67年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] アントラセン骨格を有する新規ビスベンゾボロキソール型グルコースレセプターの合成と評価2018

    • 著者名/発表者名
      小林 美月,北山和志,菅野 憲,遠田 浩司
    • 学会等名
      日本分析化学会第67年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] グルコースレセプター感受性近赤外吸収色素の設計と合成2018

    • 著者名/発表者名
      棚橋 祐斗,鷹羽 佑太,菅野 憲,遠田 浩司
    • 学会等名
      日本分析化学会第67年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 中性pH領域で作動するセンサ応答リセット用フォトクロミックポリマーの合成及び評価2018

    • 著者名/発表者名
      津田 翔平,小竹 俊哉,菅野 憲,遠田 浩司
    • 学会等名
      日本分析化学会第67年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 構造発色性ゲルを用いた生体分子を可視化検出するセンサーの開発2018

    • 著者名/発表者名
      桐山 絵美里,松本 浩平,菅野 憲,遠田 浩司
    • 学会等名
      日本分析化学会第67年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] レセプター/色素錯体を高分子架橋点とするオプティカルグルコースセンシングフィルムの開発2017

    • 著者名/発表者名
      北山和志,日下部智陽,菅野憲,遠田浩司
    • 学会等名
      日本分析化学会第66年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 構造色変化に基づく生体分子を可視化検出するセンサーの開発2017

    • 著者名/発表者名
      松本浩平,菅野憲,遠田浩司
    • 学会等名
      日本分析化学会第66年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] センサ応答リセット用フォトクロミックポリマーの合成及び評価2017

    • 著者名/発表者名
      小竹俊哉,Dao The Hong Nhung,菅野憲,遠田浩司
    • 学会等名
      日本分析化学会第66年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] クリック反応により共役系拡張と機能性付加が可能な糖センサー用aza-BODIPY色素の開発2017

    • 著者名/発表者名
      鷹羽佑太,菅野憲,遠田浩司
    • 学会等名
      日本分析化学会第66年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 高分子ゲルの膨潤をシグナル増幅の原理とするオプティカルグルコースセンシングフィルムの開発2016

    • 著者名/発表者名
      日下部智陽、山川翔平、菅野憲、遠田浩司
    • 学会等名
      日本分析化学会第65年会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 酵素と近赤外吸収BODIPY色素を用いた薄膜型グルコースセンサーの開発2016

    • 著者名/発表者名
      山岸星諭、河崎屋光司、菅野憲、遠田浩司
    • 学会等名
      日本分析化学会第65年会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ビスベンゾボロキソール型糖レセプターの開発とグルコースに対する結合様式の解析2016

    • 著者名/発表者名
      北山和志、山川翔平、菅野憲、遠田浩司
    • 学会等名
      日本分析化学会第65年会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 色変化応答型グルコースセンサー用アルキニルBODIPY色素の合成と固定化法の検討2016

    • 著者名/発表者名
      山岸星諭、河崎屋光司、菅野憲、遠田浩司
    • 学会等名
      第76回分析化学討論会 (日本分析化学会)
    • 発表場所
      岐阜薬科大学
    • 年月日
      2016-05-29
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ビスベンゾボロキソールレセプターと機能性色素に基づく糖センシングフィルムの開発2016

    • 著者名/発表者名
      日下部智陽、山川翔平、菅野憲、遠田浩司
    • 学会等名
      第76回分析化学討論会 (日本分析化学会)
    • 発表場所
      岐阜薬科大学
    • 年月日
      2016-05-29
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ベンゾボロキソール型レセプターに基づくオプティカル糖センシングフィルムの開発2016

    • 著者名/発表者名
      遠田浩司
    • 学会等名
      第76回分析化学討論会 (日本分析化学会)
    • 発表場所
      岐阜薬科大学
    • 年月日
      2016-05-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] 環境分析化学研究室

    • URL

      http://enghp.eng.u-toyama.ac.jp/labs/ac06/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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