| 研究課題/領域番号 |
19K05529
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分34020:分析化学関連
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| 研究機関 | 前橋工科大学 |
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研究代表者 |
菅原 一晴 前橋工科大学, 工学部, 教授 (30271753)
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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 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
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| キーワード | 細胞センシング / スクリーンプリント電極 / 電子伝達性ペプチド / バイオマーカー / 電子伝達ペプチド / サイトセンシング / His-tag / THP-1細胞 / 光透過性スクリーンプリント電極 / 細胞培養 / K562細胞 / コラーゲン膜 / Impedance measurement / K562 cell / Collagen / THP-1 cell / Myelopeptide / Voltammetry / アミノ酸残基 / リアルタイムモニタリング / 修飾電極 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究課題では、細胞センシングおよび細胞の挙動解析がリアルタイムで可能な電気化学的測定システムの構築を目指す。具体的なシステムとしては、最初に細胞の足場となるタンパク質やペプチドで修飾した電極に電子伝達性/細胞認識ペプチドを固定化する。次に、電極を細胞培養容器に取付け、インキュベータ中で電気化学測定装置と電極を接続してBluetoothにより外部PCから制御しコードレス測定を行う。このシステムの特長は細胞の培養環境とリアルタイム測定環境を有しているため、より正確に細胞の情報を引き出すことができ医療分野での疾病診断や食品分野での刺激物投与時の評価法となる。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、細胞センシングおよび細胞の挙動をリアルタイムでモニタリングする電気化学的測定システムを開発した。プローブとして細胞認識/電子伝達性ペプチドを設計し細胞培養・測定の足場としてタンパク質を用い細胞の検出を実施した。上記の素材に基づいて測定を行うために、本測定システムは高い生体適合性を有する。また、インキュベータ中で電気化学測定装置を伴った電極を設置して、外部からBluetoothを使ってPC制御する手法を提案した。結果として、細胞培養とリアルタイム計測環境とを共通化する時、細胞を分取して測定する方法と比較し、より正確な情報を細胞から取り出すことが可能であった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究課題は、タンパク質を足場として電子伝達性/細胞認識機能をもち合わせたペプチドを基盤とした細胞センシングシステムである。この測定システムの特長は、生体中に存在する分子を用いておおかたは測定を行うものであり、新たな細胞センシングの切り口として位置付けられペプチドプローブや測定デバイスの作製に貢献すると考えられる。加えて、生体にやさしい測定システムであることから、医療分野および食品分析分野において、細胞等を用いた食物アレルゲンのスクリーニングやがん予防・診断のための細胞のモニタリング、バイオマーカーの測定などへの幅広い展開が期待される。
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