• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

魚の生理状態の可視化と測定:双方向通信技術を用いた魚類のためのバイオセンシング

研究課題

研究課題/領域番号 17H03871
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 水圏生命科学
研究機関東京海洋大学

研究代表者

遠藤 英明  東京海洋大学, 学術研究院, 教授 (50242326)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
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)
2020年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2019年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2018年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2017年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
キーワードバイオセンサ / 魚類 / モニタリング / 通信 / 双方向 / ストレス / 雌雄判別 / 産卵 / 生理 / バイオセンシング
研究成果の概要

本研究は双方向通信技術を用いることにより,魚に装着したバイオセンサを陸上の端末機よりコントロールし,その生理状態を目視で容易に判別し,かつ定量的にリアルモニタリング可能な魚類のための新しいバイオセンシングシステムの構築を目的とした.まず,ストレス応答測定のためのバイオセンサおよび双方向通信システムを製作し,これらを複数の魚に装着した.次に,陸上にある送受信機からLEDの点灯/消灯をコントロールすることにより水中で遊泳している個体の識別を試みると共に,LEDの点灯色変化(赤⇔黄⇔青)によるストレス応答の可視化を試みた.その結果,本システムを用いることにより,上記目的を達成することができた.

研究成果の学術的意義や社会的意義

バイオセンサと双方向通信技術を用いることにより,魚類の生体内情報の可視化と定量的なモニタリングが可能なバイオセンシングシステムを構築することができた.これにより,魚を自由に遊泳させた状態で,その生理状態と各種センサによる応答値との関わりを容易かつ詳細に解析することが可能となった.本システムによって得られる新知見は,魚類行動学,魚類生理学,水産化学等の分野の横断的発展のために大いに貢献できる可能性があり,その学術的意義は極めて高いと考えられる.また,水族館や河川で発生した魚の不明死や疾病などに対する原因究明の手がかりとなるような知見も得られる可能性があり,本研究の社会的意義も大きいと考えている.

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (45件)

すべて 2021 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (14件) (うち国際共著 1件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 5件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (29件) (うち国際学会 14件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Development of biosensor for measuring oxidative stress of fish2021

    • 著者名/発表者名
      Wu Haiyun、Ogata Madoka、Ohnuki Hitoshi、Endo Hideaki
    • 雑誌名

      Fisheries Science

      巻: 87 号: 1 ページ: 151-159

    • DOI

      10.1007/s12562-020-01484-4

    • NAID

      40022461851

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Integrated Biosensor System for Monitoring and Visualizing Fish Stress Response2020

    • 著者名/発表者名
      Wu Haiyun、Murata Masataka、Matsumoto Haruto、Ohnuki Hitoshi、Endo Hideaki
    • 雑誌名

      Sensors and Materials

      巻: 32 号: 12 ページ: 4095

    • DOI

      10.18494/SAM.2020.3121

    • ISSN
      0914-4935, 2435-0869
    • 年月日
      2020-12-10
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 魚の社会にもストレスがある?2020

    • 著者名/発表者名
      遠藤英明
    • 雑誌名

      電気学会誌

      巻: 140 号: 10 ページ: 676-677

    • DOI

      10.1541/ieejjournal.140.676

    • NAID

      130007920092

    • ISSN
      1340-5551, 1881-4190
    • 年月日
      2020-10-01
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of an enzyme-functionalized immunosensor for measuring maturation-inducing hormone in fish2020

    • 著者名/発表者名
      Wu Haiyun、Saito Yusuke、Yoshiura Yasutoshi、Ohnuki Hitoshi、Endo Hideaki
    • 雑誌名

      Biochemical Engineering Journal

      巻: 154 ページ: 107460-107460

    • DOI

      10.1016/j.bej.2019.107460

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a novel LED color-switching type biosensor system for the visualization of fish stress response2019

    • 著者名/発表者名
      H. Wu, R. Shinoda, M. Murata, H. Matsumoto, H. Ohnuki, H. Endo
    • 雑誌名

      Anal. Methods

      巻: 11 号: 43 ページ: 5623-5628

    • DOI

      10.1039/c9ay01752f

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Biosensors for the assessment of fish health: a review2019

    • 著者名/発表者名
      H. Endo and H. Wu
    • 雑誌名

      Fish. Sci.

      巻: 85 号: 4 ページ: 641-654

    • DOI

      10.1007/s12562-019-01318-y

    • NAID

      40021934517

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Real-time fish stress visualization came true: a novel multi-stage color-switching wireless biosensor system2019

    • 著者名/発表者名
      H. Wu, R. Shinoda, M. Murata, H. Matsumoto, H. Ohnuki, H. Endo
    • 雑誌名

      Biosens. Bioelecton.

      巻: 130 ページ: 360-366

    • DOI

      10.1016/j.bios.2018.09.042

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Self-powered hydrogen peroxide sensor and its application as a biosensor2019

    • 著者名/発表者名
      H. Ohnuki, T. Wako, B. Mecheri, H. Wu, D. Tsuya, H. Endo
    • 雑誌名

      Jap. J. Applied Physics

      巻: 58 号: SB ページ: SBBG16-SBBG16

    • DOI

      10.7567/1347-4065/ab01d2

    • NAID

      210000135445

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 魚類の健康診断のためのバイオセンサの創出に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      遠藤 英明
    • 雑誌名

      日本水産学会誌

      巻: 84 号: 3 ページ: 350-353

    • DOI

      10.2331/suisan.WA2524

    • NAID

      130007382225

    • ISSN
      0021-5392, 1349-998X
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] New approach for monitoring fish stress: A novel enzyme-functionalized label-free immunosensor system for detecting cortisol levels in fish2017

    • 著者名/発表者名
      H. Wu, H. Ohnuki, S. Ota, M. Murata, Y. Yoshiura, H. Endo
    • 雑誌名

      Biosensors and Bioelectronics

      巻: 93 ページ: 57-64

    • DOI

      10.1016/j.bios.2016.10.001

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Flow immunosensor system with an electrode replacement unit for continuous cortisol monitoring for fish2017

    • 著者名/発表者名
      H. Wu, H. Ohnuki, M. Murata, H. End
    • 雑誌名

      Sensing and Bio-Sensing Research

      巻: 13 ページ: 122-127

    • DOI

      10.1016/j.sbsr.2017.01.002

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Development of an optical communication type biosensor for real-time monitoring of fish stress2017

    • 著者名/発表者名
      R. Shinoda, H. Wu, M. Murata, H. Ohnuki, Y. Yoshiura, H. Endo
    • 雑誌名

      Sensors & Actuators: B. Chemical

      巻: 247 ページ: 765-773

    • DOI

      10.1016/j.snb.2017.03.034

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Oriented antibody immobilization on self-assembled monolayers applied as impedance biosensors2017

    • 著者名/発表者名
      Kaiki Tsugimura, Hitoshi Ohnuki, Haiyun Wu, Hideaki Endo, Daiju Tsuya, and Mitsuru Izumi
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 924 ページ: 012015-012015

    • DOI

      10.1088/1742-6596/924/1/012015

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Ultra highly sensitive method for detecting Edwardsiella ictaluri using high gradient immunomagnetic separation with polymerase chain reaction2017

    • 著者名/発表者名
      H. Wu, K. Sugata, M. Hirai, Y. Yoshiura, K. Hibi, H. Endo
    • 雑誌名

      Bio-Sens. Res.

      巻: 16 ページ: 68-73

    • DOI

      10.1016/j.sbsr.2017.11.003

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Development of Self-Powered Glucose Biosensors for Fish Stress Monitoring2020

    • 著者名/発表者名
      H. Wu, L. Shen, H. Ohnuki, H. Endo
    • 学会等名
      PRiME 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 魚類のためのグルコース測定用フレキシブルバイオセンサの試作に関する研究2020

    • 著者名/発表者名
      宇部ゆきの・呉 海雲・村田 政隆・松本 陽斗・大貫 等・遠藤英明
    • 学会等名
      令和3年度日本水産学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 生体試料を用いた魚類のための酸化ストレス測定用バイオセンサの特性評価2020

    • 著者名/発表者名
      水野 伶,呉 海雲,大貫 等,遠藤 英明
    • 学会等名
      令和2年度日本水産学会春季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 魚のための自家発電型グルコースバイオセンサの改良に関する研究2020

    • 著者名/発表者名
      沈 立航,呉 海雲,大貫 等,遠藤 英明
    • 学会等名
      令和2年度日本水産学会春季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Visual Monitoring by A Wireless Biosensor System with Bi-Directional Communication Technology2019

    • 著者名/発表者名
      H. Wu, K. Yamada, M. Murata, H. Matsumoto, H. Ohnuki, H. Endo,
    • 学会等名
      WSCE 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 魚類の酸化ストレス応答モニタリングのためのスーパーオキシド測定用バイオセンサの基礎的研究2019

    • 著者名/発表者名
      呉 海雲,尾形まどか,大貫 等,遠藤英明
    • 学会等名
      令和元年度日本水産学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 自家発電型グルコースバイオセンサの試作に関する基礎的研究2019

    • 著者名/発表者名
      沈 立航,呉 海雲,大貫 等,遠藤英明
    • 学会等名
      令和元年度日本水産学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 魚類のストレス応答測定のための双方向通信型バイオセンサシステムの試作2019

    • 著者名/発表者名
      呉 海雲,山田和輝,村田政隆,松本陽斗,大貫 等,遠藤英明
    • 学会等名
      平成31年度日本水産学会春季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] カーボンナノチューブを用いた魚類の雌雄判別のための11-Ketotestosterone測定用イムノセンサの試作2019

    • 著者名/発表者名
      斉藤祐介,宇部ゆきの,呉 海雲,吉崎悟朗,大貫 等,遠藤英明
    • 学会等名
      平成31年度日本水産学会春季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 魚類の腹水に着目したバイオセンサによる魚のストレス応答モニタリング2019

    • 著者名/発表者名
      平井愛美,呉 海雲,村田政隆,松本陽斗,大貫 等,遠藤英明
    • 学会等名
      平成31年度日本水産学会春季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Development of an enzyme-functionalized immunosensor system for detecting oocyte maturation-inducing hormone in fish2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Saito, H. Wu, H. Ohnuki, H. Endo
    • 学会等名
      Biosensors 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] LED color-switching type wireless biosensor system for the visualization of fish stress2018

    • 著者名/発表者名
      H. Wu, R. Shinoda, M. Murata, H. Matsumoto, H. Ohnuki, H. Endo
    • 学会等名
      Biosensors 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Micro-gapped parallel plate electrodes: a new design for electrochemical impedance biosensor2018

    • 著者名/発表者名
      H. Ohnuki, Y. Kusaka, H. Wu, H. Endo, D. Tsuya
    • 学会等名
      Biosensors 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Biosensor system for simultaneous stress visualizing and monitoring for fish using optical communication technology2018

    • 著者名/発表者名
      N. Hirai, H. Wu, M. Murata, H. Matsumoto, H. Ohnuki, H. Endo
    • 学会等名
      3rd Aquaculture Conference 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Novel remote bio-sensing system by using bi-directional communication technology for fish stress real-time monitoring2018

    • 著者名/発表者名
      K. Yamada, H. Wu, M. Murata, H. Matsumoto, H. Ohnuki, H. Endo
    • 学会等名
      3rd Aquaculture Conference 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fish stress monitoring system by continuous measuring cortisol using microfluidic bio-sensing technology2018

    • 著者名/発表者名
      H. Wu, K. Yoshida, H. Ohnuki, Y. Yoshiura, H. Endo
    • 学会等名
      3rd Aquaculture Conference 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Self-Powered Hydrogen Peroxise Sensor and Its Biosensor Application2018

    • 著者名/発表者名
      H. Ohnuki, T. Wako, B. Mecheri, H. Wu, D. Tsuya, H. Endo
    • 学会等名
      International Conference on Solid State Devices and Materials
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 櫛型電極ミオグロビンバイオセンサの再生技術の探索2018

    • 著者名/発表者名
      藤城志遥,大貫等,津谷大樹, 呉海雲,遠藤英明
    • 学会等名
      第66回 応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 電気化学インピーダンスバイオセンサにおける非特異吸着の除去2018

    • 著者名/発表者名
      本田翔陽,大貫 等,津谷大樹,呉 海雲,遠藤英明
    • 学会等名
      第66回 応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 電気化学インピーダンス法によるマルチセンシング平行平板型電極の開発2018

    • 著者名/発表者名
      本田翔陽,大貫 等,津谷大樹,呉 海雲,遠藤英明
    • 学会等名
      第79回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 魚類のための双方向電波通信型バイオセンサシステムの試作に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      山田和輝・呉海雲・村田政隆・松本陽斗・大貫等・遠藤英明
    • 学会等名
      平成30年度日本水産学会春季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 魚類のストレス応答可視化のためのLED通信・点灯一体型バイオセンサシステムの試作に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      平井愛美・呉海雲・村田政隆・松本陽斗・大貫等・遠藤英明
    • 学会等名
      平成30年度日本水産学会春季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 魚類のためのコルチゾル連続測定用フロー式バイオセンサシステムの試作2018

    • 著者名/発表者名
      呉海雲・吉田兼也・大貫等・遠藤英明
    • 学会等名
      平成30年度日本水産学会春季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Development of a immunosensor system using enzyme reaction for detecting oocyte maturation-inducing hormone in fish2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Saito, H. Wu, H. Ohnuki, H. Endo
    • 学会等名
      International Symposium “Fisheries Science for Future Generations”, Tokyo, Japan
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of novel glucose biosensor for fish using self-assembled monolayer2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Fujii, K. Yamada, H. Wu, H. Ohnuki, M. Murata, K. Hibi, H. Endo
    • 学会等名
      International Symposium “Fisheries Science for Future Generations”, Tokyo, Japan
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of a novel immunosenser system for fish sex determination.2017

    • 著者名/発表者名
      T. Sakurai, H. Wu, G. Yoshizaki, H. Ohnuki, H. Endo
    • 学会等名
      International Symposium “Fisheries Science for Future Generations”, Tokyo, Japan
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of LED-color-switching type biosensor for the visualization of fish stress response2017

    • 著者名/発表者名
      H. Endo, H. Wu, R. Shinoda, M. Murata, H. Ohnuki:
    • 学会等名
      BBMEC 12: Workshop on Biosensor & Bioanalytical Microtechniques in Environment, Food & Clinical Analysis, Rome, Italy
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of novel biosensor system for fish stress monitoring using self-assembled monolayer2017

    • 著者名/発表者名
      H. Wu, Y. Fujii, H. Ohnuki, M. Murata, H. Endo
    • 学会等名
      BBMEC 12: Workshop on Biosensor & Bioanalytical Microtechniques in Environment, Food & Clinical Analysis, Rome, Italy
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] New design of label-free human immunoglobulin G impedance biosensor with micro-gap parallel plate electrodes2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Kusaka, H. Ohnuki, H. Wu, H. Endo, D. Tsuya
    • 学会等名
      BBMEC 12: Workshop on Biosensor & Bioanalytical Microtechniques in Environment, Food & Clinical Analysis, Rome, Italy
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [図書] 酵素トランスデューサーと酵素技術展開(バイオセンサによる魚類のストレス応答の可視化)2020

    • 著者名/発表者名
      遠藤英明,呉海云(分担執筆)(三林浩二監修)
    • 総ページ数
      300
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • ISBN
      9784781314884
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [図書] バイオセンサによる魚類のストレス応答の可視化~酵素トランスデューサーと酵素技術展開(三林浩二監修)2020

    • 著者名/発表者名
      遠藤英明,呉海云(分担執筆)
    • 総ページ数
      304
    • 出版者
      シーエムシー出版書籍
    • ISBN
      9784781314884
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-01-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi