• 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

三価と五価のヒ素を分別定量可能な新規光学的ヒ素バイオセンサーの開発

研究課題

研究課題/領域番号 19J20864
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
審査区分 小区分22060:土木環境システム関連
研究機関北海道大学

研究代表者

松永 光司  北海道大学, 大学院工学研究院, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2019-04-25 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2021年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2020年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2019年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワードヒ素 / 簡易分析法 / DNA / ナノ粒子 / 地下水 / DNAアプタマー / 化学種分析
研究開始時の研究の概要

ヒ素(As)は人体に有害な金属の一つであるが、世界各地の土壌に存在するため地下水からも検出される。そのため、飲用水中のAsを除去してAs濃度が低下したことを定期的に検出する必要がある。しかし、現在のAs分析方法は操作が煩雑かつ分析装置が大型で高価であるなどの問題点がある。また、市販の簡易As分析キットはAsの化学種毎(As(Ⅲ)とAs(Ⅴ))の検出は不可能である。環境中のAsは主に上記の2種類であり、As(Ⅲ)はAs(Ⅴ)よりも約100倍毒性が高いため、Asの化学種毎の分析は正確な毒性評価に不可欠である。本研究では簡易かつ低コストで地下水中のAs(Ⅲ)とAs(Ⅴ)を検出できる手法の開発を行う。

研究実績の概要

本年度(採用3年目)は採用1年目と2年目で開発した簡易ヒ素(Ⅴ)分析法、及びこれまでに開発した簡易ヒ素(Ⅲ)分析法を組み合わせて地下水中のヒ素(Ⅲ)とヒ素(Ⅴ)について分別定量を実施し、我々の開発した2種類の簡易ヒ素分析法について環境サンプルへの適用評価を実施した。その結果、我々が開発した2種類の簡易ヒ素分析法によって、地下水中に存在するヒ素濃度について、地下水中に共存する他のイオンの影響を受けることなく化学種毎に概ね定量できた。従って、我々の開発した簡易ヒ素分析法は地下水に適用できた。これらの結果についてまとめ、論文を1件執筆し、受理された。また、国際学会で2件、国内学会で1件発表した。
なお、本研究では2種の簡易ヒ素分析法によって地下水中のヒ素を実験室で測定し、大型の紫外可視分光光度計と蛍光分光光度計を用いた。今後はオンサイト分析に応用できるように小型の分光光度計を用いた簡易ヒ素分析法へ応用する。また、ヒ素以外の物質、及び細菌やウイルス等を標的とした簡易分析法の開発に繋げる.

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 6件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Development of the simple analytical method for determination of arsenate(V) ion using fluorescence-labeled DNA and cerium oxide nanoparticles2022

    • 著者名/発表者名
      Koji Matsunaga, Hisashi Satoh, Reiko Hirano
    • 雑誌名

      Water Supply

      巻: 148 号: 5 ページ: 1-11

    • DOI

      10.2166/ws.2022.148

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development of a simple analytical method to determine arsenite using a DNA aptamer and gold nanoparticles2019

    • 著者名/発表者名
      Koji Matsunaga, Yu Okuyama, Reiko Hirano, Satoshi Okabe, Masahiro Takahashi, Hisashi Satoh
    • 雑誌名

      Chemosphere

      巻: 224 ページ: 538-543

    • DOI

      10.1016/j.chemosphere.2019.02.182

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Development of a simple analytical method for determination of arsenate using FAM-labeled DNA and cerium oxide nanoparticles2021

    • 著者名/発表者名
      Koji Matsunaga, Reiko Hirano, Hisashi Satoh
    • 学会等名
      Pacifichem 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of the simple analytical method for determination of Arsenate(V) using fluorescein-labeled DNA and cerium oxide nanoparticles2021

    • 著者名/発表者名
      Koji Matsunaga, Reiko Hirano, Hisashi Satoh
    • 学会等名
      International Conference on the challenges in Environmental Science and Engineering (CESE 2021)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 酸化セリウムナノ粒子と蛍光色素修飾DNAを用いた簡易ヒ素(Ⅴ)分析手法の開発2021

    • 著者名/発表者名
      松永光司、平野麗子、佐藤久
    • 学会等名
      第26回 地下水・土壌汚染とその防止対策に関する研究集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 酸化セリウムナノ粒子を用いた簡易ヒ素(V)検出法の開発2020

    • 著者名/発表者名
      松永光司、平野麗子、佐藤久
    • 学会等名
      第80回分析化学討論会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] DNAとナノ粒子を用いた簡易ヒ素(V)検出法の開発2020

    • 著者名/発表者名
      松永光司,平野麗子,佐藤久
    • 学会等名
      化学系学協会北海道支部2020年冬季研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 酸化セリウムナノ粒子を用いた簡易ヒ素(V)検出法の開発2020

    • 著者名/発表者名
      松永光司,平野麗子,佐藤久
    • 学会等名
      第54回日本水環境学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Development of a Simple Analytical Method for Determination of Arsenate Using FAM-labeled DNA and Cerium Oxide Nanoparticles2020

    • 著者名/発表者名
      Koji Matsunaga, Reiko Hirano, Hisashi Satoh
    • 学会等名
      ACS Spring 2020 National Meeting & Exposition
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of a Simple Analytical Method for Determination of Arsenite Using a DNA Aptamer and Gold Nanoparticles2019

    • 著者名/発表者名
      Koji Matsunaga, Yu Okuyama, Satoshi Okabe, Masahiro Takahashi, Hisashi Satoh
    • 学会等名
      IWA 9th International Young Water Professionals Conference
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of a Simple Analytical Method for Determination of Arsenate Using FAM-labeled DNA and Cerium Oxide Nanoparticles2019

    • 著者名/発表者名
      Koji Matsunaga, Reiko Hirano, Satoshi Okabe, Hisashi Satoh
    • 学会等名
      Water and Environment Technology Conference 2019 (WET2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 蛍光色素修飾DNAと酸化セリウムナノ粒子を用いた簡易ヒ素(V)検出法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      松永光司,平野麗子,岡部聡,佐藤久
    • 学会等名
      日本分析化学会第68年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Development of a Simple Analytical Method for Determination of Arsenite Using a DNA Aptamer and Gold Nanoparticles2019

    • 著者名/発表者名
      Koji Matsunaga, Yu Okuyama, Satoshi Okabe, Hisashi Satoh
    • 学会等名
      IWA Water Development Congress & Exhibition 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] セルスペクト株式会社 ニュースリリース

    • URL

      https://www.cellspect.com/newslist/100

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 北大 佐藤久研究グループ

    • URL

      https://www.eng.hokudai.ac.jp/labo/aqua/contents/HisashiSatoh/index-HisashiSatoh.html

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書 2019 実績報告書
  • [備考] 北海道大学大学院 工学研究院 環境創生工学部門 水環境保全工学研究室

    • URL

      https://www.eng.hokudai.ac.jp/labo/aqua/index.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

URL: 

公開日: 2019-05-29   更新日: 2024-03-26  

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