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人工抗体を被覆した酵素含有材料の開発と食品成分の新規比色・蛍光分析法創製への応用

研究課題

研究課題/領域番号 19K05527
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34020:分析化学関連
研究機関佐賀大学

研究代表者

宗 伸明  佐賀大学, 農学部, 教授 (90336008)

研究分担者 鎌田 海  長崎大学, 工学研究科, 准教授 (90315284)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 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)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード比色分析 / 分子インプリントポリマー / 西洋ワサビペルオキシダーゼ / 無機ナノシート / 蛍光分析 / ケルセチン / 卵白タンパク質 / 比色・蛍光分析 / 食品分析 / 人工抗体 / 酵素
研究開始時の研究の概要

本研究においては、人工抗体を被覆した酵素含有材料の開発と食品成分の新規比色・蛍光分析法の創製を試みる。より具体的には、酵素と無機ナノシートから成る複合材料の表面を、分子インプリント法に基づき作成した人工抗体膜で被覆することにより新たな先端材料を開発し、この新規材料を用いることで、食品成分を検出ターゲットとした新規比色分析法並びに新規蛍光分析法の創製を目指す。

研究成果の概要

本研究では、無機ナノシートを用いた酵素含有材料の表面を、分子インプリント法で作製した人工抗体で被覆した材料を開発し、これを用いて食品成分の新規な比色・蛍光分析法を構築することを試みた。西洋ワサビペルオキシダーゼとチタン酸ナノシートから成る複合体の表面を、ポリフェノールの一種であるケルセチンをテンプレートとして作製した分子インプリントポリマー膜で被覆した材料を作製し、検討を行った結果、この材料がケルセチンの比色分析系の構築に有用であることが示された。また、本分析法のケルセチン蛍光分析系への拡張性、並びに他の食品成分の分析系構築における有用性も示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

分析法は科学技術の発展に必要な基盤的技術として重要である。近年、食品の機能性や安全性に対する関心は高まりを見せており、故に食品分析の重要性も増している。本研究は、酵素/無機ナノシート複合体の表面を分子インプリント法により作製した人工抗体で被覆した新しい材料を開発し、これを食品成分の比色・蛍光分析に応用したものであり、酵素と無機ナノシートを基盤とした複合材料の新たな応用を開拓した点で、大きな学術的意義があると考えられる。また、本手法は、様々な食品成分の分析法構築にも資することが期待でき、上述した食品分析の重要性から、社会的にも重要な意義を持つものと言える。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2022 2021 2020 2019

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 (6件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] 酵素と無機ナノシート並びに磁気ビーズから成る共役酵素反応を行う複合体材料の開発とグルコース検出への応用2022

    • 著者名/発表者名
      鹿犱美春, 南川朋花, 上田敏久, 鎌田 海, 宗 伸明
    • 雑誌名

      分析化学

      巻: 71 ページ: 159-166

    • 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 enzyme/titanate nanosheet complex coated with molecularly imprinted polydopamine for colorimetric quercetin assay2022

    • 著者名/発表者名
      Miharu Katori, Mizuki Watanabe, Hideaki Tanaka, Seika Yakushiji, Toshihisa Ueda, Kai Kamada, Nobuaki Soh
    • 雑誌名

      Analytical Sciences

      巻: 38 号: 5 ページ: 777-785

    • DOI

      10.1007/s44211-022-00094-7

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] タンパク質と無機ナノシートから成るハイブリッド材料の開発と分析化学的応用2021

    • 著者名/発表者名
      宗伸明、鎌田海
    • 雑誌名

      分析化学

      巻: 70 号: 3 ページ: 83-92

    • DOI

      10.2116/bunsekikagaku.70.83

    • NAID

      130008027530

    • ISSN
      0525-1931
    • 年月日
      2021-03-05
    • 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
  • [学会発表] 色が変わると食品がわかる!?-色と光を利用した食品分析法-2021

    • 著者名/発表者名
      宗 伸明
    • 学会等名
      第31回西日本食品産業創造展「機能性食品特別セミナー」
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] バイオセンシングに資する材料の開発-生体・食品分析のための新たなツールの創出を目指して-2021

    • 著者名/発表者名
      宗 伸明
    • 学会等名
      日本分析化学会中部支部北陸地区講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 人工抗体膜を被覆した無機ナノシート/酵素複合体を用いたポリフェノール比色分析システムの開発2020

    • 著者名/発表者名
      薬師寺星香・田中瑛晶・上田敏久・鎌田 海・宗 伸明
    • 学会等名
      第80回分析化学討論会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] シアニジン-3-グルコシド計測用蛍光性粒子の開発2020

    • 著者名/発表者名
      山室麻由子・上田敏久・鎌田 海・宗 伸明
    • 学会等名
      2020年度日本フードファクター学会・日本農芸化学会西日本支部合同大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 分子インプリント法を利用したアントシアニン計測用蛍光センサーの開発2019

    • 著者名/発表者名
      山室麻由子・上田敏久・宗 伸明
    • 学会等名
      第79回分析化学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 人工抗体膜を被覆した機能性粒子を用いるアントシアニンの蛍光分析2019

    • 著者名/発表者名
      山室麻由子・上田敏久・鎌田 海・宗 伸明
    • 学会等名
      第37回九州分析化学若手の会夏季セミナー
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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