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体外受精卵の成長をモニタリングするリング型マルチ卵重計の創製

研究課題

研究課題/領域番号 18H03547
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分90130:医用システム関連
研究機関群馬大学

研究代表者

曾根 逸人  群馬大学, 大学院理工学府, 教授 (80344927)

研究分担者 坂田 利弥  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (70399400)
張 慧  群馬大学, 大学院理工学府, 助教 (80794586)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2020年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2019年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2018年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
キーワードカンチレバ-半導体複合型バイオセンサ / 検査・診断システム / 医用システム / 電子デバイス・機器 / モニタリング
研究成果の概要

本研究では、受精卵から胚になるまでの成長を非侵襲かつ高精度に定量評価するための、受精卵を固定できるリング型センサを作製して、受精卵の質量と排出されるイオン検出による呼吸活性のマルチモニタリングの実現を目的とした。重ねフォトリソグラフィによるリング型センサの作製、センサ変位と表面電位の同時検出システムの構築を行い、マウス受精卵の質量と呼吸活性の同時測定を実施した。また、沈降測定法によるマウス受精卵質量測定も実施して、未受精卵467 ngから拡張胚盤胞784 ngまでの質量変化が測定できた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

日本の年間出生数は1973年以降減少の一途をたどり、昨年の2021年は約81万人まで減少している。一方、35歳以上の高齢出産の割合が増加して、不妊症治療の利用件数も年々増加している。不妊症治療では体外受精-胚移植を実施する際の良好胚選択が着床および出産成功のための重要な要因となっている。しかし、現在のヒト胚の品質評価は、医師および胚培養士による形態評価が一般的なため、体外受精後の出産率は15~20%と低確率である。良好胚選別のための定量的評価法は2件しか報告がないため、本研究で受精卵質量と呼吸活性の同時測定の可能性が見出せたことは、新規定量評価法の開発に繋がる成果と考えている。

報告書

(4件)
  • 2021 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2021 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 3件、 招待講演 4件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Formation of 7-nm-wide Line&Spaces in Half Pitch by 3 Dimensional Self-assembly of Nano-dots Using Sphere Type PS-PDMS2021

    • 著者名/発表者名
      Sumio Hosaka, Takashi Akahane, Kazumasa Ohyama, Hui Zhang, You Yin, and Hayato Sone
    • 雑誌名

      European Journal of Applied Physics

      巻: 3 号: 6 ページ: 84-90

    • DOI

      10.24018/ejphysics.2021.3.6.141

    • 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] Fabrication of Holder-type Piezoresistive Cantilever for Embryo Mass Measurement2018

    • 著者名/発表者名
      Sone Hayato、Kawakami Tomoyuki、Saito Akiko、Sayama Yuki、Hosaka Sumio、Sakata Toshiya
    • 雑誌名

      Sensors and Materials

      巻: 30 号: 10 ページ: 2369

    • DOI

      10.18494/SAM.2018.1951

    • ISSN
      0914-4935, 2435-0869
    • 年月日
      2018-10-25
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fabrication of N-Type Silicon Nanowire Biosensor for Sub-10-Femtomolar Concentration of Immunoglobulin2018

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Tashiro、Zhang Hui、Oshima Kakeru、Sakurai Yuya、Suzuki Takaaki、Ohshima Noriyasu、Izumi Takashi、Sone Hayato
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials

      巻: 790 ページ: 28-33

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/kem.790.28

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 2方向観察沈降測定法を用いたマウス受精卵成長過程の質量測定2021

    • 著者名/発表者名
      菊池直樹, 齋藤暁子, 丸山拡希, 吉川朝哉, 外山吉治, 佐々木直哉, 張慧, 保坂純男, 坂田利弥, 曾根逸人
    • 学会等名
      量子生命科学先端フォーラム2021冬の研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Fabrication of Ultrahigh-Sensitivity Silicon Nanowire Biosensor by CMOS-Compatible Process for Detecting Biomolecules at Low Concentrations2019

    • 著者名/発表者名
      Hui Zhang, Kei Okabe, Naoki Kikuchi, Noriyasu Ohshima, Taira Kajisa, Toshiya Sakata, Takashi Izumi and Hayato Sone
    • 学会等名
      International Conference on Mechanical, Electrical and Medical Intelligent System 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ナノ加工技術を用いた高感度バイオセンサの創製2019

    • 著者名/発表者名
      曾根逸人
    • 学会等名
      スマートプロセス学会 第5回有機/無機接合研究委員会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 2方向観察沈降測定法を用いたマウス受精卵の成長に伴う質量変化測定2019

    • 著者名/発表者名
      菊池直樹, 吉川朝哉,齋藤暁子,佐々木直哉,外山吉治, 張慧,保坂純男, 坂田利弥,曾根逸人
    • 学会等名
      第80回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] シリコンナノワイヤ細線化によるバイオセンサ検出感度の評価2019

    • 著者名/発表者名
      張慧,岡部圭, 菊池直樹, 大嶋紀安, 加治佐平, 坂田利弥, 和泉孝志,曾根逸人
    • 学会等名
      第80回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ナノスケール計測加工技術を用いた高感度バイオセンサの創製2019

    • 著者名/発表者名
      曾根逸人
    • 学会等名
      第112回複合材料懇話会・講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 電子線描画法による高感度シリコンナノワイヤバイオセンサの作製およびアトモル濃度の抗原抗体特異結合の検出2019

    • 著者名/発表者名
      張慧,大嶋紀安,大嶋駆,菊池直樹,加治佐平,坂田利弥,和泉孝志,曾根逸人
    • 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] Fabrication of Sub-20 nm Width Silicon Nanowire-Based Biosensor for Detecting Biomolecules at Attomolar Concentrations2018

    • 著者名/発表者名
      Hui Zhang, Kakeru Oshima, Naoki Kikuchi, Noriyasu Ohshima, Taira Kajisa, Toshiya Sakata, Takashi Izumi and Hayato Sone
    • 学会等名
      14th International Conference on Atomically Controlled Surfaces, Interfaces and Nanostructures (ACSIN-14) and 26th International Colloquium on Scanning Probe Microscopy (ICSPM26)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fabrication of Highly Sensitive Silicon Nanowire Biosensor by Electron Beam Lithography for Detecting Antigen-Antibody Specific Binding at Attomolar Concentration2018

    • 著者名/発表者名
      Hui Zhang, Noriyasu Ohshima, Kakeru Oshima, Naoki Kikuchi, Taira Kajisa, Toshiya Sakata, Takashi Izumi and Hayato Sone
    • 学会等名
      5th International Symposium of Gunma University Medical Innovation and 9th International Conference on Advanced Micro-Device Engineering
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 受精卵質量測定のためのホルダ型ピエゾ抵抗カンチレバの試作と評価2018

    • 著者名/発表者名
      曾根逸人
    • 学会等名
      ナノプローブテクノロジー第167委員会第88回研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] 曾根研究室研究内容

    • URL

      http://sonelab.ei.st.gunma-u.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] ナノ加工技術で高感度バイオセンサを創製

    • URL

      https://research.st.gunma-u.ac.jp/ei_sone/

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] ナノ加工技術で高感度バイオセンサを創製

    • URL

      http://research.st.gunma-u.ac.jp/ei_sone/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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