| 研究課題/領域番号 |
17300058
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
知覚情報処理・知能ロボティクス
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| 研究機関 | 東京医科歯科大学 |
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研究代表者 |
三林 浩二 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 教授 (40307236)
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| 研究分担者 |
大塚 公雄 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 准教授 (00211798)
斉藤 浩一 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 助教 (00205668)
工藤 寛之 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 助教 (70329118)
小川 充洋 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 助手 (30322085)
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| 研究期間 (年度) |
2005 – 2007
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| 研究課題ステータス |
完了 (2007年度)
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| 配分額 *注記 |
16,280千円 (直接経費: 15,500千円、間接経費: 780千円)
2007年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2006年度: 4,300千円 (直接経費: 4,300千円)
2005年度: 8,600千円 (直接経費: 8,600千円)
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| キーワード | 薬物代謝酵素 / 光ファイバプローブ / UV-LED / NADH / アルコールガス / 嗅覚システム / バイオスニファ / 窒素化合物 / ニコチン / 酵素阻害 / 免疫計測 / 大腸菌 / SPR / 蛍光計測 / 匂いセンサ / バイオセンサ / トリエチルアミン |
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| 研究概要 |
人工嗅覚システム用マイクロデバイスとして、光学システムを駆使し、光ファイバ式蛍光バイオスニファ(生化学ガスセンサ)の開発を実施した。本研究では、UV-LED光源、小型分光器、バンドパスフィルター、ハイパスフィルター、光ファイバプローブを新規に導入し用いることで、まず代謝酵素の一種である酸化型NAD+依存型脱水素酵素系の酵素反応で生成されるNADHを蛍光検出可能な、小型NADH蛍光計測システムを構築し、酸化型NAD+依存型脱水素酵素であるADHを用いてアルコール溶液用のNADH蛍光検出式バイオセンサを開発し、さらに本センサをアルコールガス計測へと展開した適用した。その結果、人の嗅覚検出限界そして酒気帯び運転域値レベルを含む濃度範囲で、エタノールガスを高い選択性にて測定することが可能であった。本システムはシステムが小型であると共に、光ファイバプローブを利用することでアレイ化が可能なマイクロデバイスで、集積化が容易である。さらに、他種の脱水素酵素との組み合せることで、多様な匂い物質計測が可能であることから、各種酵素を固定化した光ファイバプローブをアレイ集積化することで、新規な人工嗅覚システムの構築が可能であり、医療・環境・食品分野での診断や検査での臭気計側などへと利用できるものである。
また揮発性窒素化合物(トリエチルアミン、TEA)について生体内でそれぞれ代謝分解する薬物代謝酵素を選択し、高感度センサの開発を行った。本研究ではFMO3を用いてバイオスニファとし、TEAガス計測に適用し。ACGIHの定める許容濃度(3ppmTEAガス)の検出が可能であった。
以上のように生体内の薬物代謝酵素を利用することで多様な匂い成分の計測が可能であり、アレイ集積化人工嗅覚において有効な認識素子となり得ることが見出せた。
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