| 研究課題/領域番号 |
19H02196
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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21060:電子デバイスおよび電子機器関連
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| 研究機関 | 豊橋技術科学大学 |
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研究代表者 |
石井 仁 豊橋技術科学大学, 研究推進アドミニストレーションセンター, 特任教授 (20506175)
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| 研究分担者 |
齋藤 光正 産業医科大学, 医学部, 教授 (00315087)
町田 克之 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 特任教授 (90597676)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 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)
2021年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2019年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
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| キーワード | Bio-MEMS / 細菌 / フォトゲート / レジオネラ属菌 / 反応化学 / 細菌センサ / 蛍光 / ストレス応答 / 細菌叢 / レジオネラ / 細菌同定 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、光、化学物質などの環境条件の変化に対する細菌の適応行動(ストレス応答)の動的過程を、光センサとMEMSデバイスを組合せた集積化MEMSセンサによって観測し、細菌動態を生物学的、医学的に解明することと、その知見を基に新しい最近同定法を構築することを目的とする。具体的には、集積化MEMS技術の特徴である多次元化の利用と、細菌のストレス応答に伴う産生物質からの蛍光を観測することにより、細菌の同定を可能とする。これによって、いまだ不明な点が多い感染症発生メカニズムの解明に寄与し感染症予防など医学の進展に貢献する。
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| 研究成果の概要 |
バイオフィルムなどの環境に常在する病原細菌の一つであるレジオネラ属菌を細菌の動的過程解明のモデル細菌とし、このレジオネラ属菌の紫外光や化学物質に対するストレス応答の動的過程を細胞内の蛍光物質の減少、増加過程として反応化学的に記述した。さらにフォトゲート型細菌センサチップをMEMS流路とハイブリッド化した細菌センサシステム構築を進め、3Dプリンタを用いて作製した筐体にフォトゲート型細菌センサとMEMS流路を実装し、3.5x13 cm2程度の小型可搬な細菌センサシステムを作製した。この細菌センサシステムを用いて、レジオネラ属菌の蛍光の動的過程を観測しレジオネラ属菌の識別に成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
バイオフィルムなどの環境に常在する病原細菌の一つであるレジオネラ属菌を細菌の動的過程解明のモデル細菌とし、このレジオネラ属菌の紫外光や化学物質に対するストレス応答の動的過程を細胞内の蛍光物質の減少、増加過程として反応化学的に記述した。さらにフォトゲート型細菌センサチップをMEMS流路とハイブリッド化した小型可搬な細菌センサシステム構築をした。これにより、培養期間を要することなく医療現場や高齢者施設で即時的に病原細菌の検知を可能とし、感染のアウトブレイク前に警告を発する可能性を示すことができる。
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