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医療検体の高品位常温乾燥保存を目指した保存操作の設計と検体劣化の予測

研究課題

研究課題/領域番号 17H03182
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 熱工学
研究機関東京大学

研究代表者

白樫 了  東京大学, 生産技術研究所, 教授 (80292754)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)
2019年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2018年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2017年度: 10,790千円 (直接経費: 8,300千円、間接経費: 2,490千円)
キーワード乾燥 / バイオマーカー / 酵素活性 / 検体保存 / 乾燥保護物質 / 液性検体 / 保護物質 / 常温乾燥 / 検体 / ガラス化 / タンパク質 / トレハロース / 再結晶 / バイオ熱工学 / 水分輸送 / 乾燥保存 / 拡散係数 / 赤外分光 / 誘電分光
研究成果の概要

疾患の早期発見や個別化医療で重要となる臨床検査で用いる検体中のバイオマーカー分子の「質」(活性)は,採取後に急速に劣化する.本研究では,バイオマーカー分子の活性を長期間にわたり室温以上の乾燥状態で維持する簡便な方法として,真空乾燥保存を提案し,バイオマーカー分子を含む水溶液に添加する保護物質の種類とその添加量・調合比や添加による活性の劣化速度の変化(検体の有効保存期間)を,保護物質水溶液のガラス転移曲線,誘電分光特性から推定する方法を提案した.また,提案した乾燥方法では,室温で長期間(2カ月程度)保存しても「質」がまったく変化しないこともわかった.

研究成果の学術的意義や社会的意義

「質」を維持した検体の保存が可能になることで,「質」の低下のため臨床応用されていない10万種以上のバイオマーカーが利用できるようになる.これにより,早期の疾患発見や被験者独自の未病や疾患状態の特定が可能になるので,治療費の抑制できる.また,極低温を必要としない乾燥状態で保存することで,保存維持費を抑制できる.これは,個人の疾患・生理状態を検体の状態でアーカイブできるので,国民の健康管理に資する.本研究の成果は,これらを実現するために不可欠な,乾燥状態で検体を保護する添加物質の選定方法や乾燥方法,「質」が保持される期間の予測方法を提示した点に学術的意義がある.

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Development of Dry-preservation Technology for Biological Protein at Room Temperature2018

    • 著者名/発表者名
      Kiyoshi TAKANO, Ryo SHIRAKASHI
    • 雑誌名

      日本冷凍空調学会論文集

      巻: 35 号: 4 ページ: 325

    • DOI

      10.11322/tjsrae.18-33AC_OA

    • NAID

      130007777924

    • ISSN
      1344-4905, 2185-789X
    • 年月日
      2018-12-31
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 医療検体の常温乾燥保存を目的とした LDH タンパク質の長期保存における保護物質の効果2019

    • 著者名/発表者名
      高野 清,白樫 了
    • 学会等名
      第56回日本伝熱シンポジウム講演論文集
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] DEVELOPMENT OF DRY-PRESERVATION TECHNOLOGY FOR BIOLOGICAL PROTEIN AT ROOM TEMPERATURE2018

    • 著者名/発表者名
      Kiyoshi Takano
    • 学会等名
      the 9th Asian Conference on Refrigeration and Air Conditioning
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 生体保護物質水溶液中の水分拡散に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      魏霖
    • 学会等名
      日本機械学会熱工学コンファレンス 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 顕微赤外分光による高濃度生体保護物質水溶液の水分拡散係数の測定2018

    • 著者名/発表者名
      魏霖
    • 学会等名
      日本伝熱シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 相変化熱工学研究室 白樫研究室

    • URL

      http://www.iis.u-tokyo.ac.jp/~aa21150/

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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