| 研究課題/領域番号 |
20H02608
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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29010:応用物性関連
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| 研究機関 | 茨城工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
若松 孝 茨城工業高等専門学校, 国際創造工学科, 教授 (80220838)
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| 研究分担者 |
植 英規 福島工業高等専門学校, 電気電子システム工学科, 教授 (90586851)
尾形 慎 福島大学, 食農学類, 准教授 (10532666)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2023年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2020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 | タンパク質 / ナノ粒子 / 凝集体 / タンパク質凝集 / 相分離 / 光散乱 / リアルタイム分析 / 顕微分析 / 凝集化プロセス |
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| 研究開始時の研究の概要 |
溶液中のタンパク質凝集体に高感度な前方小角散乱光を顕微鏡スケールで瞬時に計測して、温度制御下の溶解状態からタンパク質凝集化をリアルタイムで分析できる新技術を開発する。開発分析システムにより、タンパク質の凝集体形成に伴う溶液構造の微視的挙動、タンパク質凝集体のサイズ・分布や構造のダイナミックスを顕微鏡観察的に高分解能で評価し、従来分析困難であった微視的スケールにおけるタンパク質凝集プロセスを解明する。
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| 研究成果の概要 |
液中のタンパク質凝集体に高感度な前方小角散乱光の静的及び動的な溶液光散乱を同時・瞬時計測(散乱光動画撮影)して、顕微鏡スケールで溶解状態からの凝集体形成をリアルタイムで測定できる分析技術・装置を開発し、ポリスチレン粒子やリゾチームタンパク質などの凝集化を調査した。電解質イオンによるタンパク質等の拡散支配のコロイド凝集化は、リガンド結合のような反応系凝集に比べて凝集体形成の揺らぎが大きく、液中で不均一にサイズ・構造分布のある凝集体が成長することが分かった。
前方散乱光動画像の計測・解析に基づく開発の分析装置は、タンパク質等の凝集化プロセスを詳細に分析評価するための有力な分析ツールである。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
タンパク質凝集体の分析評価は、抗体診断薬や治療薬等のバイオ医薬品をはじめ、化粧品や機能性食品等の分野における研究開発で非常に重要であるが、タンパク質凝集体は温度や溶液条件などの外的・内的要因に敏感で不安定であるがゆえに、サブミクロンスケールにおける凝集体の分析評価法は未だ確立されていない。
本研究では、前方静的光散乱と前方動的光散乱を同時に瞬時計測(前方散乱光の動画撮影)してタンパク質等のコロイドの凝集体形成をリアルタイムで分析できる基盤技術を開発し、典型的なコロイドの凝集化プロセスを明らかにした。
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