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生体組織におけるマイクロプラスチックおよびその毒性の無標識検出

研究課題

研究課題/領域番号 22KF0235
補助金の研究課題番号 21F21771 (2021-2022)
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分基金 (2023)
補助金 (2021-2022)
応募区分外国
審査区分 小区分34020:分析化学関連
研究機関大阪大学

研究代表者

藤田 克昌  大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (80362664)

研究分担者 LINDLEY MATTHEW  大阪大学, 大学院工学研究科, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2023-03-08 – 2024-03-31
研究課題ステータス 採択後辞退 (2023年度)
配分額 *注記
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2023年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2022年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2021年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
キーワードマイクロプラスチック / ラマン顕微分光法 / ラマン分光イメージング / Raman / Microplastics
研究開始時の研究の概要

The prevalence of human-generated microplastic and nanoplastic pollution (plastic particles with diameter <5mm and <1μm, respectively, herein collectively referred to as MPs) poses significant environmental and health risks. This research will develop Raman spectroscopy as a methodology for label-free detection of MPs in mammalian tissues and label-free analysis of their toxicity and pathological effects. This will enable study of microplastic toxicology in both laboratory- and environmentally-sourced samples.

研究実績の概要

マイクロプラスチックは、それを取り込んだ生体組織の酸化的損傷を引き起こすことが示唆されている。さらに、風化したマイクロプラスチックは毒性が増加することが示されているが、組織におけるこの効果の局在を直接示すデータはほとんどない。ラマン顕微分光イメージングは、微小物質の同定とサイズ決定、および酸化によるミトコンドリア機能障害と脂質プロファイルの変化を組織でマッピングすることができる。このため、ラマン顕微分光イメージングを用いることで、生体組織内へ取り込まれたマイクロプラスチックの検出と、その周囲の生体分子やオルガネラへの影響を、それぞれの物質が示す分子振動を検出でき、マイクロプラスチックが生体に与える影響を定量的に求めることができると考えられる。そこで、本研究では、高速、広視野にラマン顕微分光イメージングを実行できる、ライン照明ラマンイメージング法を用いて、生体組織切片に含まれているマイクロプラスチック(風化したマイクロプラスチックを含む)の種類と大きさを迅速に特定することを第1の目標として設定した。実際に、マイクロプラスチックを取り込ませ、マウス生体組織の切片にマイクロプラスチックが存在していることを確認した。また、同じラマン分光イメージ法を駆使することにより、生体組織内の脂質およびミトコンドリアプロファイルに対するマイクロプラスチックの影響を確認するための基礎実験として、マイクロプラスチックを含む生体組織のラマン分光イメージングを実施し、マイクロプラスチック、脂質分子、ミトコンドリア内のシトクロームのラマン分光スペクトル、およびそれらの空間分布を上記のライン照明法により取得できることを確認した。

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (1件)

すべて 2023

すべて 学会発表 (1件)

  • [学会発表] Label-free detection of microplastics in host cells and tissues2023

    • 著者名/発表者名
      Matthew Lindley
    • 学会等名
      Lifomics Conference, Osaka University
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

URL: 

公開日: 2022-02-08   更新日: 2024-03-26  

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