• 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

リガンド安定化酵素を固定化した炭素繊維を用いる自己駆動式ウェアラブルバイオセンサ

研究課題

研究課題/領域番号 18K06605
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分47020:薬系分析および物理化学関連
研究機関埼玉工業大学

研究代表者

長谷部 靖  埼玉工業大学, 工学部, 教授 (20212144)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワードブドウ糖 / 乳酸 / 酵素型バイオ電池 / 身体装着型バイオセンサ / バイオセンサ / 自己駆動式センサ / 酵素バイオ電池 / グルコース / 炭素繊維 / 固定化酵素 / ウェアラブルセンサ / 自己駆動式バイオセンサ
研究成果の概要

汗に含まれる代謝物(乳酸およびブドウ糖)を非侵襲的かつ連続的に日常生活の中で測定できるウェアラブル(身体装着型)バイオセンサの開発を目的とした。柔軟性が高く・軽量で高い導電性を持つ炭素繊維(カーボンフェルト:CF)に、乳酸酸化酵素(乳酸オキシダーゼ)、ブドウ糖脱水素酵素(グルコースデヒドロゲナーゼ)、ビリルビン酸化酵素を固定化し、これらをアノードおよびカソードとするバイオ電池を作製して基本性能を評価した。さらにこの発電量を指標として乳酸やブドウ糖の量を測定する自己発電型バイオセンサを開発した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

身体装着型(ウェアラブル)デバイスに関する研究がデジタルヘルスケアの観点から注目されており、心拍数や呼吸量、運動量、カロリー消費量などの生体情報を計測する到着型の生体物理情報計測デバイスが開発・実用化されている。汗、涙、唾液などの生体サンプル中の代謝物を、酵素反応などの生化学的手法に基づいて計測するウェアラブルバイオセンサは、身に着けるだけで日常生活における体調・健康状態を「見える化」することができ、健康維持・健康管理・病気の予防にとどまらず、将来起こりやすい病気を疾患の発症前に診断・予測し介入する先制医療を実現するための次世代ヘルスケア機器として期待される。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (14件) (うち国際共著 14件、 査読あり 14件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] 遼寧科技大学(中国)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] 遼寧科技大学(中国)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] 遼寧科技大学(中国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] 遼寧科技大学(中国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 生体分子固定化カーボンフェルトを用いるフローインジェクション分析式電気化学バイオセンサー2022

    • 著者名/発表者名
      長谷部 靖, 王 月
    • 雑誌名

      分析化学

      巻: 71 号: 1.2 ページ: 13-24

    • DOI

      10.2116/bunsekikagaku.71.13

    • ISSN
      0525-1931
    • 年月日
      2022-01-05
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Molten-salt-composite of Pyrite and Silver Nanoparticle as Electrocatalyst for Hydrogen Peroxide Sensing2021

    • 著者名/発表者名
      J. Zhao, Y. Wang, T. Wang, Y. Hasebe, Z. Zhang
    • 雑誌名

      Analytical Sciences

      巻: 37 号: 11 ページ: 1589-1595

    • DOI

      10.2116/analsci.21P119

    • NAID

      130008114928

    • ISSN
      0910-6340, 1348-2246
    • 年月日
      2021-11-10
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Natural molybdenite- and tyrosinase-based amperometric catechol biosensor using acridine orange as a glue, anchor, and stabilizer for the adsorbed tyrosinase2021

    • 著者名/発表者名
      Y. Zhang, Y. Wang, Z. Zhang, A. Sobby, S. Sato, M. Uchida, Y. Hasebe
    • 雑誌名

      ACS Omega

      巻: 6 号: 21 ページ: 13719-13727

    • DOI

      10.1021/acsomega.1c00973

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Electrochemical evaluation of sulfide mineral modified glassy carbon electrode as novel mediated glucose biosensor2021

    • 著者名/発表者名
      Y. Wang, J. Zhao, T. Yang, Y. Zhang, D. Tao, Y. Hasebe, Z. Zhang
    • 雑誌名

      J. Electroanal. Chem

      巻: 894 ページ: 115357-115357

    • DOI

      10.1016/j.jelechem.2021.115357

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A novel flexible electrochemical ascorbic acid sensor constructed by ferrocene methanol doped multi-walled carbon nanotube yarn2021

    • 著者名/発表者名
      Y. Wang, J. Wu, T. Yang, Z. Wang, Y. Hasebe, T. Lv, Z. Zhang
    • 雑誌名

      Electroanalysis

      巻: 33 号: 12 ページ: 2445-2451

    • DOI

      10.1002/elan.202100322

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Determination of glucose using a biosensor based on glucose oxidase immobilized on a molybdenite-decorated glassy carbon electrode2020

    • 著者名/発表者名
      R. Zhao, Y. Wang, Y. Hasebe, Z. Zhang, D. Tao
    • 雑誌名

      International Journal of Electrochemical Science

      巻: 15 号: 2 ページ: 1595-1605

    • DOI

      10.20964/2020.02.45

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A sensitive electrochemical ascorbic acid sensor using glassy carbon electrode modified by molybdenite with electrodeposited methylene blue2020

    • 著者名/発表者名
      Y. Zhang, Y. Wang, Y. Hasebe, Z. Zhang, D. Tao
    • 雑誌名

      Applied Biochemistry and Biotechnology

      巻: 191 号: 4 ページ: 1533-1544

    • DOI

      10.1007/s12010-020-03255-4

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A Glassy Carbon Electrode Modified with Molybdenite and Ag Nanoparticle Composite for Selectively Sensing of Ascorbic Acid2019

    • 著者名/発表者名
      R. Zhao, Y. Wang, Z.Q. Zhang, Y. Hasebe, D. Tao
    • 雑誌名

      Analytical Sciences

      巻: 35 号: 7 ページ: 733-738

    • DOI

      10.2116/analsci.19P012

    • NAID

      130007676978

    • ISSN
      0910-6340, 1348-2246
    • 年月日
      2019-07-10
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Phenazine-dye- and Enzyme-modified Plastic Formed Carbon Electrode for Amperometric Dihydronicotinamide Adenine Dinucleotide and Glucose Sensing2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Wang, Y. Hasebe
    • 雑誌名

      Sensors and Materials

      巻: 31 号: 4 ページ: 1181

    • DOI

      10.18494/SAM.2019.2177

    • ISSN
      0914-4935, 2435-0869
    • 年月日
      2019-04-11
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Carbon-black-doped Polyimide-modified Glassy Carbon Electrode for Sensitive Nonenzymatic Amperometric Determination of Hydrogen Peroxide2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Wang, L. Chen, Y. Zhang, Q. Wang, R. Ma, Y. Hasebe, Z. Zhang, Z. Hu
    • 雑誌名

      Sensors and Materials

      巻: 31 号: 4 ページ: 1191

    • DOI

      10.18494/SAM.2019.2179

    • ISSN
      0914-4935, 2435-0869
    • 年月日
      2019-04-11
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Copper(II) ion-doped polyimide composite for nonenzymatic electrochemical hydrogen peroxide sensing2019

    • 著者名/発表者名
      L. Chen, Y. Wang, Y. Hasebe, X. Yang, D. Zhang, Z. Zhang, Z. Hu
    • 雑誌名

      International Journal of Electrochemical Science

      巻: 14 号: 5 ページ: 4891-4902

    • DOI

      10.20964/2019.02.61

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Electrochemical sensor for detection of ascorbic acid using a methylene blue-doped polyimide-modified glassy carbon electrode2019

    • 著者名/発表者名
      T. Yang, Y. Wang, Y. Hasebe, L. Chen, Z. Zhang, Z. Hu
    • 雑誌名

      International Journal of Electrochemical Science

      巻: 14 号: 9 ページ: 8494-8505

    • DOI

      10.20964/2019.09.03

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A highly sensitive electrochemical biosensor for phenol derivatives using a graphene oxide-modified tyrosinase electrode2018

    • 著者名/発表者名
      Wang Yue、Zhai Fengge、Hasebe Yasushi、Jia Hongmin、Zhang Zhiqiang
    • 雑誌名

      Bioelectrochemistry

      巻: 122 ページ: 174-182

    • DOI

      10.1016/j.bioelechem.2018.04.003

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Carbon Black-Carbon Nanotube Co-Doped Polyimide Sensors for Simultaneous Determination of Ascorbic Acid, Uric Acid, and Dopamine2018

    • 著者名/発表者名
      Wang Yue、Yang Tian、Hasebe Yasushi、Zhang Zhiqiang、Tao Dongping
    • 雑誌名

      Materials

      巻: 11 号: 9 ページ: 1691-1691

    • DOI

      10.3390/ma11091691

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Biomolecules functionalized carbon-felt for amperometric flow-through biosensors2019

    • 著者名/発表者名
      Yasushi Hasebe, Yue Wang
    • 学会等名
      13th Asian Conference on Chemical Sensors (ACCS 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Amperometric flow-through biosensor for uric acid using enzyme-modified carbon-felt based on oxidase and peroxidase-bienzyme system2018

    • 著者名/発表者名
      Yasushi Hasebe, Shinchi Seki, Yue Wang
    • 学会等名
      22nd Topical Meeting of the International Society of Electrochemistry
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Enzyme-modified carbon-felt based flow-type amperometric glucose biosensor Using oxidase/peroxidase-bienzyme system2018

    • 著者名/発表者名
      Yasushi Hasebe, Takashi Watanabe
    • 学会等名
      17th International Meeting of Chemical Sensors
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Biocatalyst-modified carbon-felt for amperometric flow-biosensor2018

    • 著者名/発表者名
      Yasushi Hasebe, Yue Wang
    • 学会等名
      2018 Intetrnational Conference on Novel Functional Materials
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ヘミン吸着電極の酸素還元触媒活性を利用する溶存酸素および呼吸毒のFIA2018

    • 著者名/発表者名
      長谷部靖、王月
    • 学会等名
      第55回フローインジェクション分析講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [図書] 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
      長谷部 靖(分担執筆、第11章担当)
    • 総ページ数
      304
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • ISBN
      9784781314884
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 埼玉工業大学 工学部 生命環境化学科 長谷部研究室ホームページ

    • URL

      https://www.sit.ac.jp/user/hasebe/

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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