ナノバイオ計測への展開を目指した脳内物質センシング法の高度化と応用

• 研究課題/領域番号: 21350045
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 分析化学
• 研究機関: 日本大学
• 研究代表者: 菅原 正雄 日本大学, 文理学部, 教授 (50002176)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 18,330千円 (直接経費: 14,100千円、間接経費: 4,230千円); 2011年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2010年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円); 2009年度: 11,180千円 (直接経費: 8,600千円、間接経費: 2,580千円)
• キーワード: 生体分析 / 急性脳スライス / 神経伝達物質 / L-グルタミン酸 / マイクロセンサー / 可視イメージング / グルタミン酸 / 海馬スライス / 酵素アッセイ / MMP-9 / 脂質二分子膜 / メソポーラスシリカ / サブスタンスP / 脳内物質 / 海馬 / グルタミン酸センサー / リポソームアレイ / 成長ホルモン / イムノアッセイ / バイオセンサー / 成長ホルモン関連ペプチド / 蛍光分析

研究概要

脳内物質、特に神経伝達物質を対象とする高感度なキャピラリー酵素センサー、イムノ凝集を利用するアレイ型イムノアッセイ、脂質二分子膜センサーおよび時空間分解能の高いグルタミン酸イメージング法を開発した.そのいくつかを急性海馬スライスを用いての脳機能計測へ応用、神経伝達機構に関する新しい知見を得た。

研究成果

• [雑誌論文] Real time monitoring of matrix metalloproteinase-9 collagenolytic activity with a surface plasmon resonance biosensor (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Shoji, M. Kabeya, M. Sugawara
  • 雑誌名: Anal. Biochem 巻: 419 号: 1 ページ: 53-60
  • DOI: 10.1016/j.ab.2011.07.031
  • 査読あり
• [雑誌論文] In situ modification of lipid-loaded MCM-41 channels with bovine serum albumin at a planar lipid bilayer for biosensing (2011)
  • 著者名/発表者名: Keiichiro Nozawa
  • 雑誌名: Sensors and Actuators B : Chemical 巻: 160 号: 1 ページ: 139-144
  • DOI: 10.1016/j.snb.2011.07.024
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simultaneous monitoring of extracellular L-glutamate level and excitatory postsynaptic potential in region CA1 of mouse hippocampal slices (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Hozumi, K. Ikezawa, A. Shoji, A. Hirano-Iwata, T. Bliss, M. Sugawara
  • 雑誌名: Biosensors & Bioelectronics 巻: 26 ページ: 2975-2980
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simultaneous Monitoring of Extracellular L-Glutamate Level and Excitatory Postsynaptic Potential in Region CA1 of Mouse Hippocampal Slices (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Hozumi
  • 雑誌名: Biosensors&Bioelectronics 巻: 26 ページ: 2975-2980
  • 査読あり
• [雑誌論文] In Vitro Measurements of Extracellular L-Glutamate Level in Region CA3 of Mouse Hippocampal Slices under Chemical Stimulation (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Chiba, Y. Deguchi, E. Kanazawa, J. Kawai, K. Nozawa, Atsushi Shoji, M. Sugawara
  • 雑誌名: Analytical Sciences 巻: 26 号: 10 ページ: 1103-1106
  • DOI: 10.2116/analsci.26.1103
  • NAID: 10026785917
  • ISSN: 0910-6340, 1348-2246
  • 査読あり
• [雑誌論文] A reusable liposome array and its application to assay of growth hormone related peptides (2010)
  • 著者名/発表者名: A. Shoji, E. Sugimoto, S. Orita, K. Nozawa, A. Yanagida, Y. Shibusawa, M. Sugawara
  • 雑誌名: Anal. Bioanal. Chem. 巻: 397 ページ: 1377-1381
  • 査読あり
• [雑誌論文] Trypsin-immobilized mesoporous silica MCM-41 as a sensing system for ions and molecules (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Nozawa, A. Shoji and M. Sugawara
  • 雑誌名: Suparamolecular chemistry 巻: 22 号: 7-8 ページ: 389-395
  • DOI: 10.1080/10610278.2010.483733
  • 査読あり
• [雑誌論文] In Vitro Measurements and Comparison of Extracellular L-Glutamate Level in Region CA3 of Mouse Hippocampal Slices under Chemical Stimulation (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Chiba
  • 雑誌名: Anal.Sci 巻: 26 ページ: 1103-1106
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Reusable Liposome Array and Its application to Assay of Growth Hormone Related Peptides (2010)
  • 著者名/発表者名: A.Shoji
  • 雑誌名: Anal.Bioanal.Chem. 巻: 397 ページ: 1377-1381
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Reusable Liposome Array and Its application to Assay of Growth Hormone Related Peptides (2010)
  • 著者名/発表者名: A.Shoji
  • 雑誌名: Anal.Bioanal.Chem. (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comparison of the L-Glutamate Level in Mouse Hippocampal Slices under Tetraethylammonium Chloride Stimulation as Measured with a Glass Capillary Sensor and a Patch Sensor (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Oka, Y. Tominaga, Y. Wakabayashi, A. Shoji, M. Sugawara
  • 雑誌名: Analytical Sciences 巻: 25 号: 3 ページ: 353-358
  • DOI: 10.2116/analsci.25.353
  • NAID: 130004441823
  • ISSN: 0910-6340, 1348-2246
  • 査読あり
• [雑誌論文] Visualizing L-glutamate fluxes in acute brain slices with glutamate oxidase-immobilized slips (2009)
  • 著者名/発表者名: W. Okumura, N. Moridera, E. Kanazawa, A. Shouji, A. Hirano-Iwata, M. Sugawara
  • 雑誌名: Anal. Biochem. 巻: 385 号: 2 ページ: 326-333
  • DOI: 10.1016/j.ab.2008.10.047
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comparison of L-Glutamate Levels in Mouse Hippocampal Slices as Measured with a Glass Capillary Sensor and a Patch Sensor (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Oka
  • 雑誌名: Anal.Sci. 25 ページ: 353-358
  • 査読あり
• [学会発表] コステロール誘導体リポソームを用いるストレプトリジンOのナノポア形成能の制御とその応用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 東海林敦, 高辻龍太郎, 柿崎郁美, 小川祥二郎, 飯田隆, 菅原正雄
  • 学会等名: 日本分析化学会第72回討論会
  • 発表場所: 鹿児島
  • 年月日: 2012-05-20
• [学会発表] グラミシジンチャネルの平面脂質二分子膜中での挙動とイムノセンサーへの応用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 西尾将人, 野澤桂一郎, 東海林敦, 菅原正雄
  • 学会等名: 日本分析化学会第72回討論会
  • 発表場所: 鹿児島
  • 年月日: 2012-05-20
• [学会発表] 脂質封入メソポーラスシリカのナノ細孔を用いる蛍光バイオセンシング法の基礎検討 (2012)
  • 著者名/発表者名: 竹内亮, 野澤桂一郎, 東海林敦, 菅原正雄
  • 学会等名: 日本分析化学会第72回討論会
  • 発表場所: 鹿児島
  • 年月日: 2012-05-20
• [学会発表] 神経可塑性における放出グルタミン酸量の脳スライス内その場計測 (2012)
  • 著者名/発表者名: 手塚竜太, 平野愛弓, 菅原正雄, 庭野道夫
  • 学会等名: 2012年春季第59回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2012-03-15
• [学会発表] 脂質膜を用いるバイオセンシング法の高度化と応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 菅原正雄
  • 学会等名: 日本分析化学会関東支部茨城地区技術交流会
  • 発表場所: 東海村
  • 年月日: 2011-10-28
• [学会発表] グラミシジンを包埋したイムノリポソーム凝集体によるサブスタンスPの超高感度イムノアッセイ (2011)
  • 著者名/発表者名: 阪本美里, 東海林敦, 菅原正雄
  • 学会等名: 日本分析化学会第60年会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2011-09-15
• [学会発表] グルタミン酸濃度と興奮性シナプス後電位の同時計測:長期増強現象とグルタミン酸濃度の関係 (2011)
  • 著者名/発表者名: 穂積志津子, 東海林敦, 菅原正雄
  • 学会等名: 日本分析化学会第60年会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2011-09-15
• [学会発表] 界面スライスを対象とする埋め込みパッチセンサーの開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 相馬奈都美, 穂積志津子, 東海林敦, 菅原正雄
  • 学会等名: 日本分析化学会第60年会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2011-09-15
• [学会発表] 脂質二分子膜とチャンネルを用いる物質検知法 (2011)
  • 著者名/発表者名: 菅原正雄
  • 学会等名: 電気通信研究所共同プロジェクト研究会,第15回情報バイオトロニクス研究会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2011-01-25
• [学会発表] 電気で遊ぶ (2010)
  • 著者名/発表者名: 菅原正雄
  • 学会等名: 第4回千葉県分析化学交流会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-12-27
• [学会発表] 表面プラズモン共鳴法を用いたMatrix Metalloproteinase-9阻害活性測定法の構築 (2010)
  • 著者名/発表者名: 壁谷充尭, 東海林敦, 野澤桂一郎, 菅原正雄
  • 学会等名: 日本分析化学会第59年会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2010-09-17
• [学会発表] 急性海馬スライスを電気刺激した際に放出されるグルタミン酸のリアルタイム計測 (2010)
  • 著者名/発表者名: 穂積志津子, 池澤香奈, 堀江未恵子, 東海林敦, 平野愛弓, T. Bliss, 菅原正雄
  • 学会等名: 日本分析化学会第59年会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2010-09-16
• [学会発表] 海馬スライスの化学刺激に伴い放出されるL-グルタミン酸の領野間分布 (2010)
  • 著者名/発表者名: 東海林敦, 金澤恵奈, 江口由夏, 野澤桂一郎, 菅原正雄
  • 学会等名: 日本分析化学会第59年会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2010-09-16
• [学会発表] 平面脂質二分子膜中のメソポーラスシリカへのレセプター修飾法 (2010)
  • 著者名/発表者名: 野澤桂一郎, 那須朋大, 大島梓, 東海林敦, 平野愛弓, 庭野道夫, 菅原正雄
  • 学会等名: 日本分析化学会第59年会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2010-09-15
• [学会発表] マウス海馬内のグルタミン酸計測法の開発と応用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 菅原正雄
  • 学会等名: 日本分析化学会関東支部新潟地区研究発表会
  • 発表場所: 新潟
  • 年月日: 2010-09-10
• [学会発表] 化学刺激下の急性海馬スライスで放出されるグルタミン酸濃度の領野間分布の評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 菅原正雄, 東海林敦, 野澤桂一郎, 千葉広美, 出口由佳莉, 金澤恵奈, 河合淳
  • 学会等名: 日本化学会第90春季年会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2010-03-27
• [学会発表] 平面脂質二分子膜中のMCM-41チャネルへのレセプターその場修飾法の検討 (2010)
  • 著者名/発表者名: 野澤桂一郎, 大島梓, 東海林敦, 平野愛弓, 庭野道夫, 菅原正雄
  • 学会等名: 日本化学会第90春季年会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2010-03-27
• [学会発表] 再利用可能な蛍光リポソームアレイによるペプチドホルモンの同時計測 (2010)
  • 著者名/発表者名: 東海林敦, 折田さやか, 杉本恵莉香, 野澤桂一郎, 柳田顕郎, 渋沢庸一, 菅原正雄
  • 学会等名: 日本化学会第90春季年会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2010-03-27
• [学会発表] 再利用可能な蛍光リポソームアレイを用いたペプチドホルモンの同時計測法 (2009)
  • 著者名/発表者名: 東海林敦, 折田さやか, 杉本恵莉香, 野澤桂一郎, 柳田顕郎, 渋沢庸一, 菅原正雄
  • 学会等名: 日本分析化学会第58年会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2009-09-25
• [学会発表] ナノ細孔内酵素反応の制御に基づく分子センシング法の基礎検討 (2009)
  • 著者名/発表者名: 野澤桂一郎, 菅原正雄
  • 学会等名: 日本化学会第90春季年会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-03-29
• [図書] A Glass Capillary-based Microsensor for L-Glutamate in in vitro Uses, Microsensors (2011)
  • 著者名/発表者名: Masao Sugawara and Atushi Shoji
  • 出版者: InTech
  • URL: http://www.intechopen.com.
• [図書] Microsensors (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Sugawara
  • 出版者: InTech, Slovakia