| 研究課題/領域番号 |
17H01759
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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
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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 |
荒川 貴博 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 講師 (50409637)
當麻 浩司 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 助教 (40732269)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2019年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2017年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円)
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| キーワード | 皮膚ガス / ガスセンサ / 疾病 / 代謝 / 高感度 / 生体臭成分 / 生化学式ガスセンサ / 薬物代謝酵素 / 光計測 / 疾病・代謝 / 生化学式ガスセ ンサ |
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| 研究成果の概要 |
生体ガス成分は疾患や代謝に関連する新しいバイオマーカー候補として報告されている。本課題では、酵素固定化した光学プローブを気液セルに組み込み、さらにガス濃縮装置を用いることで、ガス計測用の蛍光バイオスニファを構築した。実験では、二級アルコール脱水素酵素（S-ADH）を、生体適合性ポリマーを用いた酵素捕捉技術により多孔質膜に固定化し、アセトン用バイオスニファを作製した。開発したセンサは、酵素の特異性に基づくガス選択性を示し、サブppbレベルの高感度なアセトンガス計測が可能であった。また生体応用として皮膚ガス計測を行ったところ、有酸素運動等の脂質代謝に関わる皮膚アセトンガスを測定することができた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
開発したセンサでは、ガス認識素子として酵素を用い、また光学的な検出素子と組み合わせることで、高いガス選択性と高感度なガス計測を実現した。特に、疾病や代謝に基づき呼気や皮膚ガスとして放出される生体ガスの高感度計測に適しており、非侵襲にて血液由来のガス成分を経皮計測を可能とした。また本センサは認識素子である酵素を交換することで、多様なガス成分の計測も可能で今後、早期の疾病スクリーニングや非侵襲での代謝評価などへの応用が考えられる。
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