昆虫嗅覚受容体を発現させた細胞による匂いセンシングシートの開発

• 研究課題/領域番号: 21K19107
• 研究種目: 挑戦的研究(萌芽)
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 中区分39:生産環境農学およびその関連分野
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 神崎 亮平 東京大学, 先端科学技術研究センター, 特任研究員 (40221907)
• 研究期間 (年度): 2021-07-09 – 2023-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2023年度)
• 配分額: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円); 2022年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円); 2021年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
• キーワード: 匂いバイオセンサ / 細胞シート / 昆虫 / 嗅覚受容体

研究開始時の研究の概要

昆虫の嗅覚受容体と蛍光タンパク質を機能発現させることで、対象の匂い物質（対象臭）を蛍光変化として検出する「センサ細胞」を作出してきた。本研究では、このセンサ細胞の実用化技術の一つとして、センサ細胞を担体に固定・保持して簡便に取り扱え、対象臭に対する蛍光変化を観察できる細胞シートを開発する。そして、細胞シートを検出対象の表面や気相中に適用して対象臭に対する検出性能を評価することで、シート貼付で簡便に匂い検知できるセンシング技術の確立を目指す。

研究成果の概要

昆虫の嗅覚受容体を発現させた「センサ細胞」を用いて気相対象臭の簡便な検査技術の実現を目指し、センサ細胞を保持した細胞シートを作製して対象臭に蛍光応答を示す匂いセンシングシートの開発を試みた。センサ細胞をガラス基板上に固定し保持することで細胞シートを作製する手法を確立した。作製した細胞シートを小型フルオロメータで計測することで気相対象臭に蛍光応答を示すことを実証した。これにより、センサ細胞による匂いセンシングシートの開発に成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

昆虫の嗅覚受容体を発現させた「センサ細胞」は対象臭成分を検出できる一方、その実用化のためにはセンサ細胞の応答をより簡便に計測する技術の確立が課題であった。本研究により、センサ細胞を活用した匂いセンシングシートの開発技術を確立し、気体を提示するだけで簡便に対象臭を検出できることを実証した。これにより、センサ細胞を活用した対象臭の簡易検査が可能となり、センサ細胞の実用化への一つの道筋ができたことは学術的・社会的に意義がある。