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超音波照射による神経変性疾患蛋白質の特異的増幅の研究

研究課題

研究課題/領域番号 20K22484
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金
審査区分 0402:ナノマイクロ科学、応用物理物性、応用物理工学およびその関連分野
研究機関大阪大学

研究代表者

中島 吉太郎  大阪大学, 国際医工情報センター, 特任研究員(常勤) (20867337)

研究期間 (年度) 2020-09-11 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
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)
キーワードアミロイド線維 / 超音波化学 / 超音波照射 / ソノケミストリー / 神経変性疾患 / 過飽和生命科学
研究開始時の研究の概要

アルツハイマー病に代表される神経変性疾患は社会的問題であり、早期診断法がないことが大きな問題の一つとしてあげられる。この問題に対して、患者検体へ超音波を照射し、検体に含まれる毒性蛋白質の性質を検査することにより、神経変性疾患の早期診断法を確立することを目指す。超音波はその音の大きさと音色(周波数)により様々な性質を示す。本研究では、これらのパラメータを変化させながら、標的である蛋白質を検査するために最適な条件を見出し、診断に応用可能かどうかを検討する。

研究成果の概要

アミロイド線維はアルツハイマー病を代表とする神経変性疾患の原因物質である。これまでに、これらの疾患発症の前兆として微量な線維核が血中に存在することが示唆されており、これを検出することが早期診断につながると考えられている。この研究では、超音波照射法がこの線維核検出過程において及ぼす影響を調査した。独自の超音波照射装置を構築して得られた実験結果は、超音波照射法がこれまでに使用されてきた振とう法と比べて優れた線維核検出能を示すことを明らかにした。またその機構に関しても議論を行い、超音波により水中に発生する小さな気泡が重要な役割を果たしていることを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、独自の超音波アミロイド装置の構築と超音波がアミロイド線維核検出過程に及ぼす影響を明らかにした。本研究で得られた成果は、パーキンソン病やアルツハイマー病などのアミロイド線維核検出に着目した早期診断法の確立に貢献すると期待される。

報告書

(3件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] Half-Time Heat Map Reveals Ultrasonic Effects on Morphology and Kinetics of Amyloidogenic Aggregation Reaction2021

    • 著者名/発表者名
      Nakajima Kichitaro、Toda Hajime、Yamaguchi Keiichi、So Masatomo、Ikenaka Kensuke、Mochizuki Hideki、Goto Yuji、Ogi Hirotsugu
    • 雑誌名

      ACS Chemical Neuroscience

      巻: 12 号: 18 ページ: 3456-3466

    • DOI

      10.1021/acschemneuro.1c00461

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Optimized sonoreactor for accelerative amyloid-fibril assays through enhancement of primary nucleation and fragmentation2021

    • 著者名/発表者名
      Nakajima Kichitaro、Noi Kentaro、Yamaguchi Keiichi、So Masatomo、Ikenaka Kensuke、Mochizuki Hideki、Ogi Hirotsugu、Goto Yuji
    • 雑誌名

      Ultrasonics Sonochemistry

      巻: 73 ページ: 105508-105508

    • DOI

      10.1016/j.ultsonch.2021.105508

    • NAID

      120007148338

    • 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] Mechanism of supersaturation-limited onset of dialysis-related amyloidosis by β2-m2022

    • 著者名/発表者名
      K. Nakajima
    • 学会等名
      6th Ulm meeting - Biophysics of amyloid formation
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Specific effect of ultrasonic irradiation on amyloid-fibril formation reaction2021

    • 著者名/発表者名
      K. Nakajima, H. Toda, K. Yamaguchi, H. Ogi, and Y. Goto
    • 学会等名
      The 42nd symposium on ultrasonic electronics
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] アミロイド凝集反応におけるダイナミクスと凝集形態に及ぼす超音波キャビテーション効果について2021

    • 著者名/発表者名
      戸田元,中島吉太郎,山口圭一,荻博次,後藤祐児
    • 学会等名
      2021年 生物物理学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 超音波照射を利用した夾雑物存在下におけるβ2ミクログロブリンのアミロイド線維形成反応の研究2021

    • 著者名/発表者名
      中島吉太郎,山口圭一,山本卓,荻博次,後藤祐児
    • 学会等名
      2021年 生物物理学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 同時多検体超音波照射システムを用いた加速的アミロイド線維形成反応の研究2021

    • 著者名/発表者名
      中島吉太郎、戸田元、山口圭一、宗正智、荻博次、後藤祐児
    • 学会等名
      2021年蛋白質科学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] High-throughput sonochemical reactor for accelerative amplification of ultratrace amyloid-fibril seeds2020

    • 著者名/発表者名
      Kichitaro Nakajima, Hajime Toda, Keiichi Yamaguchi, Masatomo So, Hirotsugu Ogi, and Yuji Goto
    • 学会等名
      The 41th Symposium on Ultrasonic Electronics (USE2020)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Highly sensitive detection of β2-microglobulin seeds by ultrasonic irradiation2020

    • 著者名/発表者名
      Ryota Matsuda, Yasushi Oshikane, Kentaro Noi, Masatomo So, Kichitaro Nakajima, Keiichi Yamaguchi, Yuji Goto, and Hirotsugu Ogi
    • 学会等名
      The 41th Symposium on Ultrasonic Electronics (USE2020)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2020-09-29   更新日: 2023-01-30  

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