| 研究課題/領域番号 |
19H02150
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分21030:計測工学関連
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| 研究機関 | 東京工科大学 (2021-2022)
東京医科歯科大学 (2019-2020) |
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研究代表者 |
荒川 貴博 東京工科大学, 工学部, 准教授 (50409637)
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| 研究分担者 |
三林 浩二 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 教授 (40307236)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 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)
2022年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2021年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2020年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2019年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
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| キーワード | バイオセンサ / イメージング / 酵素 / 生体ガス / 連続計測 / 代謝 / 固定化 / ガスセンサ / 表面処理 / 可視化 / 計測工学 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
呼気や皮膚から放出される生体ガスに含まれる揮発性化学情報の高感度・選択的・空間的な画像化を実現することである。疾患や体内の代謝に伴い呼気や皮膚ガスとして放出されるガス成分はその濃度が空間的・時間的に大きく変動する。その濃度変化や放出分布をリアルタイムで画像化し、空間情報も兼ね備えた生体ガス情報のイメージングが可能となれば、疾患部位の特定や濃度の連続測定が可能な、非侵襲診断・スクリーニング法となり得る。本申請課題は、疾患や代謝産物である揮発性化学成分を含む生体ガスを、光学的イメージング法により情報化が可能な計測システムを構築し、非侵襲的かつ簡便な疾患スクリーニング検査への応用を目指している。
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| 研究成果の概要 |
呼気や皮膚から放出される生体ガスに含まれる揮発性化学情報の高感度・選択的・空間的な画像化を目指し、研究を実施した。体内の代謝に伴い呼気や皮膚ガスとして放出されるガス成分はその濃度が空間的・時間的に大きく変動する。その濃度変化や放出分布をリアルタイムで画像化し、生体ガス情報のイメージングが初めて可能となった。疾患や代謝産物である揮発性化学成分としてエタノールガス、アセトンガスを含む生体ガスを、高感度な蛍光イメージング法により情報化が可能な計測システムを構築することに成功した。生体を用いて呼気ガスと皮膚ガスの連続計測の評価を行い、代謝モニタリングへの可能性を見出した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
研究成果として、皮膚ガス中の疾患・代謝に伴うガス成分を高感度かつ選択的に、そして連続的に計測する技術を確立することができた。皮膚ガス成分の空間的・時間的情報を兼ね備えたイメージングを実現し、発生部位の特定や濃度の連続測定が可能な非侵襲な疾患スクリーニング法として応用の可能性が示された。生体ガス中のVOCsをリアルタイムに可視化するシステムを構築、空間中に存在するVOCs濃度分布情報・放出部位を計測すること実現したことは学術的にも価値のある研究である。簡便・非侵襲な代謝モニタリングへの可能性を示したことは社会的にも意義がある研究成果である。
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