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嗅覚受容体センサアレイを用いた香りの記録再生と要素臭探索

研究課題

研究課題/領域番号 25289120
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 計測工学
研究機関東京工業大学

研究代表者

中本 高道  東京工業大学, 精密工学研究所, 教授 (20198261)

研究分担者 神崎 亮平  東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (40221907)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
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)
2015年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2014年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2013年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
キーワードバイオセンサ / 嗅覚受容体 / 蛍光測定 / フロー測定系 / ロックイン計測 / センサアレイ / 画像処理 / 蛍光細胞画像 / パターン認識 / 匂いセンサ / 昆虫 / スマートセンサ情報システム / 計測工学 / バイオテクノロジー
研究成果の概要

匂い検出素子として、キイロショウジョウバエの嗅覚受容体を、共受容体およびカルシウム感受性蛍光タンパク質(GCaMP)と共発現させ、Sf21細胞系統を作出し、改変した発現ベクターとGCaMP6sを用いることで、SN良く匂い応答を示す細胞系統へと改良した。
また、細胞からの蛍光を検出するために小型の蛍光測定装置及び匂いを供給するフロー測定系を構築した。測定系を最適化し、ロックイン計測法を導入し外乱光存在下で3桁検出下限を改善できた。また、複数種類の嗅覚受容体によりセンサアレイを構成する基礎実験を行った。最後に水晶振動子に細胞を吸着させ高湿度下で応答測定を行い、低濃度で気相測定できる可能性が示された。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (50件)

すべて 2016 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 1件、 査読あり 9件) 学会発表 (33件) (うち国際学会 8件、 招待講演 13件) 図書 (6件)

  • [雑誌論文] Vision of new olfactory sensing array2016

    • 著者名/発表者名
      Jiri Janata, Takamichi Nakamoto
    • 雑誌名

      IEEJ Transaction

      巻: 11 号: 3 ページ: 261-267

    • DOI

      10.1002/tee.22214

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際共著
  • [雑誌論文] ロバスト匂いセンシングシステム2016

    • 著者名/発表者名
      中本高道
    • 雑誌名

      計測自動制御学会誌

      巻: 55 ページ: 245-251

    • NAID

      130005140491

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] 嗅覚受容体発現細胞を利用した匂いセンサ用自動フロー測定系の開発2016

    • 著者名/発表者名
      祐川 侑司, Totok Mujiono, 中本 高道, 光野 秀文, 中島 裕子, 神崎 亮平, 三澤 宣雄
    • 雑誌名

      電気学会センサ・マイクロマシン部門論文誌

      巻: 掲載確定

    • NAID

      130005160451

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Response prediction of an insect’s olfactory receptor neuron by using structural parameters of odorant and Self-Organizing Map2016

    • 著者名/発表者名
      Yuki Harada, Kazawa Tomoki, Ryohei Kanzaki, Takamichi Nakamoto
    • 雑誌名

      IEEE Sensors Journal

      巻: 16 号: 3 ページ: 580-585

    • DOI

      10.1109/jsen.2015.2487820

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lock-in Measurement Technique in Fluorescent Instrumentation System for Cell-based Odor Sensor2016

    • 著者名/発表者名
      T. Mujiono, Y. Sukekawa, T. Nakamoto, H. Mitsuno, Y. Nakajima, R. Kanzaki and N. Misawa
    • 雑誌名

      電気学会論文誌E(センサ・マイクロマシン部門誌)

      巻: 136 号: 3 ページ: 83-89

    • DOI

      10.1541/ieejsmas.136.83

    • NAID

      130005131954

    • ISSN
      1341-8939, 1347-5525
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Odor sensing method using olfactory receptors and fluorescent instrumentation2015

    • 著者名/発表者名
      M.Totok, Y.Sukegawa, T.Nakamoto, H.Mitsuno, R.Kanzaki, N.Misawa
    • 雑誌名

      Proceedings of The 10th Asian Control Conference 2015

      巻: 1

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 嗅覚センサシステムの研究2014

    • 著者名/発表者名
      中本高道
    • 雑誌名

      応用物理

      巻: 83 ページ: 12-17

    • NAID

      130007718438

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of insect’s olfactory receptor neuron response by using NMF method for odor approximation2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Harada, T. Nakamoto
    • 雑誌名

      Sensors & Materials

      巻: 26 ページ: 181-187

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stabilization of coating for QCM odor sensors with liquid GC materials supported by lipopolymers and lipids2013

    • 著者名/発表者名
      B.Wyszynski, D.H.Kim and T.Nakamoto
    • 雑誌名

      Sensors and Actuators B

      巻: Vol.179 ページ: 81-86

    • DOI

      10.1016/j.snb.2012.09.025

    • NAID

      10030776467

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improvement method of odor approximation using mass spectrometry2013

    • 著者名/発表者名
      T.Nakamoto and Y.Nihei
    • 雑誌名

      IEEE Sensors Journal

      巻: 13 号: 11 ページ: 4305-4311

    • DOI

      10.1109/jsen.2013.2267728

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 非負値行列因子分解(NMF)法を用いた近似臭作成方法における距離尺度の検討2013

    • 著者名/発表者名
      原田祐希、本田克弥、中本高道
    • 雑誌名

      日本味と匂い学会誌

      巻: 20 ページ: 411-414

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Feature Extraction Method in Multiple-ORs-based Odor Biosensing System2016

    • 著者名/発表者名
      N. Nimsuk, T. Mujiono, Y. Sukekawa, T. Nakamoto, H. Mitsuno, M. Termtanasombat,
    • 学会等名
      APCOT 2016
    • 発表場所
      Kanazawa
    • 年月日
      2016-06-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Human olfactory interfaces2016

    • 著者名/発表者名
      Takamichi Nakamoto
    • 学会等名
      International Symposium on Olfaction and Taste 2016
    • 発表場所
      Yokohama
    • 年月日
      2016-06-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Spatially parallelized lock-in measurement technique for cell-based odor biosensor2016

    • 著者名/発表者名
      Yuji Sukekawa, Totok Mujiono, Takamichi Nakamoto, Hidefumi Mitsuno, Ryohei Kanzaki
    • 学会等名
      International Symposium on Olfaction and Taste 2016
    • 発表場所
      Yokahama
    • 年月日
      2016-06-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Automated flow measurement for cell-based odor sensing system2016

    • 著者名/発表者名
      Yuji Sukekawa, Totok Mujiono, Takamichi Nakamoto, Hidefumi Mitsuno, Yuko Nakajima, Ryohei Kanzaki, Nobuo Misawa
    • 学会等名
      Biosensors 2016
    • 発表場所
      Gothenburg, Sweden
    • 年月日
      2016-05-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Robust odor sensing system2016

    • 著者名/発表者名
      Takamichi Nakamoto
    • 学会等名
      ImPACT International Symposium on InSeCT 2016
    • 発表場所
      Nagoya
    • 年月日
      2016-04-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Detection limit of OR-based odor sensor using lock-in fluorescent instrumentation2016

    • 著者名/発表者名
      T. Mujiono,Y. Sukekawa, T. Nakamoto, H. Mitsuno, M. Termtanasombat, R. Kanzaki and N.Misawa
    • 学会等名
      Annual meeting of IEEJ
    • 発表場所
      東北大学 川内北キャンパス
    • 年月日
      2016-03-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 空間分割並列ロックイン計測による匂いバイオセンサ測定システム2016

    • 著者名/発表者名
      祐川 侑司,Totok Mujiono,中本 高道, 光野 秀文,中島 裕子,神崎 亮平 ,三澤 宣雄
    • 学会等名
      電気学会全国大会
    • 発表場所
      東北大学 川内北キャンパス
    • 年月日
      2016-03-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ロバスト匂いセンシングシステム2016

    • 著者名/発表者名
      中本高道
    • 学会等名
      第31回先端技術講演会
    • 発表場所
      一般財団法人 マイクロマシンセンター・新テクノサロン
    • 年月日
      2016-03-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A Cell-Based Odor Sensing System Using Fluorescent Technique and Lock-in Measurement Robust Against Disturbance2015

    • 著者名/発表者名
      T. Mujiono, Y. Sukekawa, T. Nakamoto, H. Mitsuno R. Kanzaki , N. Misawa
    • 学会等名
      IEEE Sensors 2015
    • 発表場所
      Busan, Korea
    • 年月日
      2015-11-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Odor preconcentrator Using SAW Device and QCM in Liquid Phase for Odor Measurement2015

    • 著者名/発表者名
      Takamichi Nakamoto and Takayoshi Inuma
    • 学会等名
      MFI2015
    • 発表場所
      San Diego State University
    • 年月日
      2015-09-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Odor sensing method using olfactory receptors and fluorescent instrumentation2015

    • 著者名/発表者名
      M.Totok, Y.Sukegawa, T.Nakamoto, H.Mitsuno, R.Kanzaki, N.Misawa
    • 学会等名
      The 10th Asian Control Conference 2015
    • 発表場所
      Kota Kinabalu, Malaysia
    • 年月日
      2015-05-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 昆虫の嗅覚受容体を用いた細胞利用型匂いセンサの開発2015

    • 著者名/発表者名
      光野秀文,三澤宣雄,櫻井健志,神崎亮平
    • 学会等名
      生体医工学会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2015-05-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 嗅覚インタフェースの現状と今後の展望2015

    • 著者名/発表者名
      中本高道
    • 学会等名
      電気学会全国大会シンポジウム
    • 発表場所
      東京都市大学(東京都世田谷区)
    • 年月日
      2015-03-24 – 2015-03-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Lock-in measurement technique in optical measurement system for olfactory receptor- based odor sensor2015

    • 著者名/発表者名
      T. Mujiono, T. Nakamoto, H. Mitsuno, R. Kanzaki
    • 学会等名
      電気学会全国大会
    • 発表場所
      東京都市大学(東京都世田谷区)
    • 年月日
      2015-03-24 – 2015-03-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 自己組織化写像と香気物質の構造パラメータを用いた嗅覚受容神経細胞の応答予測2015

    • 著者名/発表者名
      原田祐希、加沢知毅、神崎亮平、中本高道
    • 学会等名
      電気学会全国大会
    • 発表場所
      東京都市大学(東京都世田谷区)
    • 年月日
      2015-03-24 – 2015-03-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ヒューマン嗅覚インタフェース2015

    • 著者名/発表者名
      中本高道
    • 学会等名
      匂いメディア研究集団第2回ワークショップ
    • 発表場所
      京都大学(京都府京都市)
    • 年月日
      2015-02-23
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 匂いセンサと嗅覚ディスプレイ2015

    • 著者名/発表者名
      中本高道
    • 学会等名
      産総研ヒューマンストレス研究会
    • 発表場所
      千里ライフサイエンスセンター(大阪府大阪市)
    • 年月日
      2015-01-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ヒューマン嗅覚インタフェース2014

    • 著者名/発表者名
      中本高道
    • 学会等名
      九州大学分子デバイスシステムセミナー
    • 発表場所
      九州大学伊都キャンパス(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2014-12-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] QCM SENSORS WITH LIPOPOLYMERS AND OLFACTORY RECEPTOR-EXPRESSING CELLS FOR ODOR SENSING IN GAS/VAPOR PHASE2014

    • 著者名/発表者名
      BARTOSZ WYSZYNSKI, TAKAMICHI NAKAMOTO, HIDEFUMI MITSUNO, RYOHEI KANZAKI
    • 学会等名
      Digital Olfaction Society Congress
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都目黒区)
    • 年月日
      2014-12-08 – 2014-12-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Development of novel cell-based odorat sensor elements based on insect odorant receptors2014

    • 著者名/発表者名
      Mitsuno H, Sakurai T, Iwamatsu T, Nakajima Y, Kanzaki R
    • 学会等名
      2nd Digital Olfaction Society World Congress
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都目黒区)
    • 年月日
      2014-12-08
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Human Olfactory Interface -Odor sensing system and olfactory display-2014

    • 著者名/発表者名
      T.Nakamoto
    • 学会等名
      Korea Sensor Conference
    • 発表場所
      Kangwon National University, Korea
    • 年月日
      2014-11-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ヒューマン嗅覚インタフェース -匂いセンサと嗅覚ディスプレイ-2014

    • 著者名/発表者名
      中本高道
    • 学会等名
      産業技術研究所センシング技術コンソーシアム 第7回 講演会
    • 発表場所
      愛知県産業労働センター(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2014-11-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Response prediction of an insect’s olfactory receptor neuron by using structural parameters of odorant and Self-Organizing Map2014

    • 著者名/発表者名
      Yuki Harada, Tomoki Kazawa, Ryohei Kanzaki, and Takamichi Nakamoto
    • 学会等名
      IEEE Sensors 2014
    • 発表場所
      Valencia, Spain
    • 年月日
      2014-11-03 – 2014-11-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Response Analysis of Odor Sensor Based Upon Insect Olfactory Receptors Using Image Processing Method2014

    • 著者名/発表者名
      T.Nakamoto, M.Kakizaki, Y.Suzuki, H.Mitsuno and R.Kanzaki
    • 学会等名
      IEEE Sensors 2014
    • 発表場所
      Valencia, Spain
    • 年月日
      2014-11-03 – 2014-11-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 昆虫に学ぶ匂いバイオセンサの開発2014

    • 著者名/発表者名
      光野秀文,櫻井健志,神崎亮平
    • 学会等名
      日本学術会議公開シンポジウム
    • 発表場所
      日本学術会議講堂(東京都港区)
    • 年月日
      2014-07-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 昆虫の嗅覚受容体を利用した細胞利用型匂いセンサ素子の性能評価2014

    • 著者名/発表者名
      光野 秀文,櫻井 健志,岩松 琢磨,田中 亜紀子,並木 重宏,神崎 亮平
    • 学会等名
      日本農芸化学会2014年度大会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Odor recorder and reproducer: The way toward the remote olfaction2013

    • 著者名/発表者名
      T.Nakamoto
    • 学会等名
      Digital Olfaction Society
    • 発表場所
      Berlin, Germany
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Analysis of insect’s olfactory receptor neuron response by using NMF2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Harada, T. Nakamoto
    • 学会等名
      ISOEN2013
    • 発表場所
      EXCO, Deagu, Korea
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 質量分析器データを用いた匂い近似における距離尺度の検討2013

    • 著者名/発表者名
      原田祐希、本田克弥、中本高道
    • 学会等名
      電気学会E部門総合研究会
    • 発表場所
      東京都
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 非負値行列因子分解(NMF)法を用いた近似臭作成方法における距離尺度の検討2013

    • 著者名/発表者名
      原田祐希、本田克弥、中本高道
    • 学会等名
      日本味と匂い学会
    • 発表場所
      宮城県仙台市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] QCM sensors with lipopolymers and olfactory receptor-expressing cells for2013

    • 著者名/発表者名
      B.Wyszynski, T.Inuma, T.Nakamoto, H.Mitsuno and R.Kanzaki
    • 学会等名
      センサ・マイクロマシンとその応用システムシンポジウム
    • 発表場所
      宮城県仙台市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Development of a novel cell-based odorant sensor based on insect odorant receptors2013

    • 著者名/発表者名
      Mitsuno H, Sakurai T, Namiki S, Mitsuhashi H, Kanzaki R.
    • 学会等名
      International Chemical Ecology Conference
    • 発表場所
      Melbourne, Australia
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Performance evaluation of Sf21 cell lines expressing insect odorant receptors as odorant sensor elements2013

    • 著者名/発表者名
      Mitsuno H, Sakurai T, Namiki S, Kanzaki R.
    • 学会等名
      International Conference on BioSensors, BioElectronics, BioMedical Devices,. BioMEMS/NEMS and Applications 2013 (Bio4Apps 2013) & 5th Sensing Biology Symposium
    • 発表場所
      Tokyo
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] Essentials of machine olfaction and taste2016

    • 著者名/発表者名
      T.Nakamoto
    • 総ページ数
      315
    • 出版者
      Wiley
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [図書] Olfactory Interfaces, The Handbook of applied perception research2015

    • 著者名/発表者名
      T.Nakamoto
    • 総ページ数
      15
    • 出版者
      Cambridge University Press
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [図書] 嗅覚デバイスの要求・制約事項、感覚デバイス開発2014

    • 著者名/発表者名
      中本高道
    • 総ページ数
      9
    • 出版者
      エヌティーエス
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [図書] BIOMIMETIC SENSING AND MULTIVARIATE APPROACH FOR OBTAINING SENSORY QUANTITIES IN ODOR SENSING SYSTEM, Handbook of Biomimetics and Bioinspiration2014

    • 著者名/発表者名
      T.Nakamoto and B.Wyszynski
    • 総ページ数
      33
    • 出版者
      World Scientific Publishing
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [図書] 匂いセンシングシステムの開発, 嗅覚と匂い・香りの産業利用最前線2013

    • 著者名/発表者名
      Bartosz Wyszynski, 中本高道
    • 総ページ数
      12
    • 出版者
      NTS
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] Odor recorder and olfactory display, Biochemical sensors2013

    • 著者名/発表者名
      T.Nakamoto
    • 総ページ数
      20
    • 出版者
      Pan Stanford Publishing Pte Ltd
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-21   更新日: 2019-07-29  

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