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IoT技術の基盤となるDNAアプタマーを用いた網羅的水質センサの開発

研究課題

研究課題/領域番号 17H03328
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 土木環境システム
研究機関北海道大学

研究代表者

佐藤 久  北海道大学, 工学研究院, 教授 (80326636)

研究分担者 羽深 昭  国立研究開発法人国立環境研究所, 地域環境研究センター, 特別研究員 (30735353)
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
17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
2019年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2018年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2017年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
キーワードセンサ / 土木環境システム / 環境分析
研究成果の概要

本研究では、三価のヒ素、ノロウイルス、カドミウムイオンのDNAアプタマーを用いて、これら水質汚濁物質の簡易センサーを開発した。検出限界値は、ヒ素センサーで10.2 μg/L、ノロウイルスセンサーで10^5個/mL、カドミウムセンサーで2 μMであった。このように、本研究では、IoT技術の基盤となるDNAアプタマーを用いた網羅的水質センサを開発する、という所期の目的を達成できた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の成果により、水質を一斉分析できるマルチセンサを開発することができるようになる。このマルチセンサは、井戸や上水道施設でオンサイトで水質を分析することを可能にする。さらには、IoT技術を用いて水道事業者が水質を遠隔監視できる技術の開発に道筋を付けられる。現在、遠隔監視可能な水質は濁度、色度、水温、遊離塩素程度に限られており、このようなマルチセンサが開発されれば、多種類の水道水質項目を高頻度、広範囲、低コストで遠隔監視できるようになり、水道水の安全性を高い信頼性で確実に担保できるようになる。

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

    (31件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (28件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Development of a simple analytical method to determine arsenite using a DNA aptamer and gold nanoparticles2019

    • 著者名/発表者名
      Koji Matsunaga, Yu Okuyama, Reiko Hirano, Satoshi Okabe, Masahiro Takahashi, Hisashi Satoh
    • 雑誌名

      Chemosphere

      巻: 224 ページ: 538-543

    • DOI

      10.1016/j.chemosphere.2019.02.182

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 酸化セリウムナノ粒子を用いた簡易ヒ素(V)検出法の開発2020

    • 著者名/発表者名
      松永 光司・平野 麗子・佐藤 久
    • 学会等名
      第54回日本水環境学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ヒ素(III)用アプタマーを用いた簡易蛍光ヒ素分析法の開発2020

    • 著者名/発表者名
      小野寺 岳史郎・平野 麗子・佐藤 久
    • 学会等名
      第54回日本水環境学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] DNAとナノ粒子を用いた簡易ヒ素(V)検出法の開発2020

    • 著者名/発表者名
      松永 光司・平野 麗子・佐藤 久
    • 学会等名
      化学系学協会北海道支部2020年冬季研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] DNAアプタマーの立体構造変化を利用した蛍光ヒ素(III)センサの開発2019

    • 著者名/発表者名
      小野寺 岳史郎・平野 麗子・佐藤 久
    • 学会等名
      第56回環境工学研究フォーラム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] DNAアプタマーを用いた簡易蛍光ヒ素(III)分析法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤 久・小野寺 岳史郎・中原 禎仁
    • 学会等名
      水道研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] DNAアプタマーを用いた簡易蛍光ヒ素測定法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤 久・小野寺 岳史郎・松永 光司・平野 麗子・中原 禎仁
    • 学会等名
      地下水・土壌汚染とその防止対策に関する研究集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 蛍光色素修飾DNAと酸化セリウムナノ粒子を用いた簡易ヒ素(V)検出法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      松永 光司・平野 麗子・岡部 聡・佐藤 久
    • 学会等名
      日本分析化学会第68年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] DNAアプタマーの立体構造変化を利用した蛍光ヒ素(III)センサの開発2019

    • 著者名/発表者名
      小野寺 岳史郎・平野 麗子・佐藤 久
    • 学会等名
      日本分析化学会第68年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Development of a Simple Analytical Method for Determination of Arsenite Using a DNA Aptamer and Gold Nanoparticles2019

    • 著者名/発表者名
      K. Matsunaga, Y. Okuyama, R. Hirano, S. Okabe, H. Satoh
    • 学会等名
      IWA Water and Development Congress & Exhibition 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Development of a Simple Analytical Method for Determination of Arsenite Using a DNA Aptamer and Gold Nanoparticles2019

    • 著者名/発表者名
      K. Matsunaga, Y. Okuyama, S. Okabe, M. Takahashi, H. Satoh
    • 学会等名
      IWA the 9th International Young Water Professionals Conference (IYWPC 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] DNAとナノ粒子を用いた簡易ヒ素検出法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      松永 光司・奥山 優・平野 麗子(セルスペクト)・岡部 聡・高橋 正宏・佐藤 久
    • 学会等名
      第53回日本水環境学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 三価と五価のヒ素を分別定量可能な新規光学的簡易バイオセンサーの開発2018

    • 著者名/発表者名
      松永 光司・奥山 優・岡部 聡・高橋 正宏・佐藤 久
    • 学会等名
      第55回環境工学研究フォーラム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] DNAアプタマーを用いた簡易ヒ素(Ⅲ)分析手法の開発2018

    • 著者名/発表者名
      松永 光司・奥山 優・岡部 聡・高橋 正宏・佐藤 久
    • 学会等名
      地下水・土壌汚染とその防止対策に関する研究集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Development Of An Optical Sensor For Norovirus Detection2018

    • 著者名/発表者名
      C. Meegoda, H. Satoh
    • 学会等名
      IWA-World Water Congress & Exhibition 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development Of A Simple Analytical Method For Determination Of Arsenite Using A DNA Aptamer And Gold Nanoparticles2018

    • 著者名/発表者名
      K. Matsunaga, H. Satoh
    • 学会等名
      IWA-World Water Congress & Exhibition 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of Enzyme-Linked Oligonucleotide Assay (ELONA) for Pathogenic Microorganism Detection in Aquatic Samples2018

    • 著者名/発表者名
      C. Meegoda, Reiko HIRANO, Masaaki KITAJIMA, Masahiro TAKAHASHI,Satoshi OKABE,H. Satoh
    • 学会等名
      Water and Environment Technology Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of a Simple Analytical Method for Determination of Arsenite Using a DNA Aptamer and Gold Nanoparticles2018

    • 著者名/発表者名
      Koji MATSUNAGA, Yu OKUYAMA, Masahiro TAKAHASHI, Satoshi OKABE, H. Satoh
    • 学会等名
      Water and Environment Technology Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Determination of Heavy Metals Concentrations in Aquatic Samples using DNA Aptamers2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤久
    • 学会等名
      BIT’s 4th Annual World Congress of Smart Materials-2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] DNAアプタマーを用いた簡易ヒ素分析法の開発2018

    • 著者名/発表者名
      松永光司、奥山 優、岡部 聡、高橋正宏、佐藤 久
    • 学会等名
      第52回日本水環境学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] DNAアプタマーを用いた簡易ノロウイルス検出法の開発2018

    • 著者名/発表者名
      吉原光、北島正章、岡部聡、高橋正宏、佐藤久、佐野大輔
    • 学会等名
      第52回日本水環境学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 水銀イオンとDNAチミン塩基の塩基対形成能を利用した簡易水銀分析法の開発2018

    • 著者名/発表者名
      小林ひかり,吉原光、岡部聡、高橋正宏、佐藤久
    • 学会等名
      第52回日本水環境学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] DNAアプタマーを用いた簡易ヒ素分析法の開発2017

    • 著者名/発表者名
      松永光司、奥山 優、岡部 聡、高橋正宏、佐藤 久
    • 学会等名
      第54回環境工学研究フォーラム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] DNAアプタマーを用いた簡易ノロウイルス検出法の開発2017

    • 著者名/発表者名
      吉原光、北島正章、岡部聡、高橋正宏、佐藤久、佐野大輔
    • 学会等名
      第54回環境工学研究フォーラム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 水銀イオンとDNAチミン塩基の塩基対形成能を利用した簡易水銀分析法の開発2017

    • 著者名/発表者名
      小林ひかり,吉原光、岡部聡、高橋正宏、佐藤久
    • 学会等名
      第54回環境工学研究フォーラム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] DNAアプタマーを用いた簡易ヒ素分析法の開発2017

    • 著者名/発表者名
      松永光司、奥山 優、岡部 聡、高橋正宏、佐藤 久
    • 学会等名
      平成29年度水道研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] DNAアプタマーを用いた簡易ノロウイルス検出法の開発2017

    • 著者名/発表者名
      吉原光、北島正章、岡部聡、高橋正宏、佐藤久、佐野大輔
    • 学会等名
      平成29年度水道研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] DNAアプタマーを用いた簡易ヒ素(III)分析手法の開発2017

    • 著者名/発表者名
      松永光司、奥山 優、岡部 聡、高橋正宏、佐藤 久
    • 学会等名
      日本分析化学会第66年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] DNAアプタマーを用いた簡易ノロウイルス検出法の開発2017

    • 著者名/発表者名
      吉原光、北島正章、岡部聡、高橋正宏、佐藤久、佐野大輔
    • 学会等名
      日本分析化学会第66年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 佐藤久研究グループWebsite

    • URL

      https://www.eng.hokudai.ac.jp/labo/aqua/contents/HisashiSatoh/index-HisashiSatoh.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 佐藤久研究グループWebsite

    • URL

      http://www.eng.hokudai.ac.jp/labo/aqua/contents/HisashiSatoh/index-HisashiSatoh.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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