高分子ゲルの膨潤をシグナル増幅の原理とする糖センシングナノ粒子の開発

• 研究課題/領域番号: 25410141
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 分析化学
• 研究機関: 富山大学
• 研究代表者: 遠田 浩司 富山大学, 大学院理工学研究部(工学), 教授 (60212065)
• 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: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2013年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
• キーワード: オプティカルセンサー / 血糖値 / グルコースレセプター / ビスベンゾボロキソール / 高分子架橋点 / ポリマー膨潤 / フェニルボロン酸 / 競争的錯形成反応

研究成果の概要

血糖値を連続的にモニターできる皮下埋め込み型デバイスの開発を目的とし，グルコースレセプター/レセプター感受性色素複合体を架橋点とするセミ相互侵入構造を持つオプティカルセンシングフィルムを構築した。このセンシングフィルムは，グルコースの濃度に応じてレセプターが競争的にグルコースと錯形成するのに伴い色素が解離しフィルムが色変化するが，架橋点の減少に伴うフィルムの膨潤により更なる架橋点の解離が促進され，グルコースに対する色変化応答が増幅される。構築したセンシングフィルムはグルコース濃度に応じて可逆的に膨潤・収縮し，生理的グルコース濃度範囲で約20％という大きな吸光度応答を示した。

研究成果

• [雑誌論文] Development of Optical Sugar Sensors as Implantable Devices for Interstitial Glucose Monitoring (2013)
  • 著者名/発表者名: Koji Tohda
  • 雑誌名: BUNSEKI KAGAKU 巻: 62 ページ: 903-914
  • NAID: 10031191837
  • 査読あり
• [学会発表] Bisbenzoboroxole receptors: Design, synthesis and their application in optical glucose sensors (2015)
  • 著者名/発表者名: Koji Tohda
  • 学会等名: The eighth international forum on chemistry of functional organic chemicals (IFOC-8)
  • 発表場所: 東京大学農学部一条ホール
  • 年月日: 2015-11-15
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 重合性官能基を有するベンゾボロキソール型レセプターに基づくグルコースセンシングフィルムの構築 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山川翔平、吉川慧、菅野憲、遠田浩司
  • 学会等名: 日本分析化学会第64年会
  • 発表場所: 九州大学伊都キャンパス
  • 年月日: 2015-09-09
• [学会発表] インドール型BODIPY色素の合成とオプティカルセンサーへの応用 (2015)
  • 著者名/発表者名: 久保木博子、菅野憲、遠田浩司
  • 学会等名: 日本分析化学会第64年会
  • 発表場所: 九州大学伊都キャンパス
  • 年月日: 2015-09-09
• [学会発表] 表面修飾ガラス基板を用いたオプティカルグルコースセンサーの構築 (2015)
  • 著者名/発表者名: 河崎屋光司、菅野憲、遠田浩司
  • 学会等名: 日本分析化学会第64年会
  • 発表場所: 九州大学伊都キャンパス
  • 年月日: 2015-09-09
• [学会発表] オプティカルセンサー用BODIPY色素の開発：分子構造と吸収スペクトル及びpKaの相関 (2015)
  • 著者名/発表者名: 川上創平、詠智寛、菅野憲、遠田浩司
  • 学会等名: 日本分析化学会第64年会
  • 発表場所: 九州大学伊都キャンパス
  • 年月日: 2015-09-09
• [学会発表] 高分子ゲルの膨潤をシグナル増幅の原理とするオプティカル糖センシングフィルムの開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 日下部智陽、出崎雄太、菅野憲、遠田浩司
  • 学会等名: 日本分析化学会第64年会
  • 発表場所: 九州大学伊都キャンパス
  • 年月日: 2015-09-09
• [学会発表] 色変化応答型グルコースセンサー用アルキニルBODIPY色素の合成と固定化法の検討 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山岸星諭、河崎屋光司、横井裕行、菅野憲、遠田浩司
  • 学会等名: 日本分析化学会第64年会
  • 発表場所: 九州大学伊都キャンパス
  • 年月日: 2015-09-09
• [学会発表] ボロン酸レセプター/機能性色素に基づくオプティカル糖センシングフィルムの開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 詠智寛，菅野憲，遠田浩司
  • 学会等名: 日本分析化学会63年会
  • 発表場所: 広島大学（広島）
  • 年月日: 2014-09-18
• [学会発表] ボロン酸レセプター/機能性色素複合体を架橋点とする糖センシング高分子フィルムの合成と評価 (2014)
  • 著者名/発表者名: 出崎雄太，菅野憲，遠田浩司
  • 学会等名: 日本分析化学会63年会
  • 発表場所: 広島大学（広島）
  • 年月日: 2014-09-18
• [学会発表] 酵素/BODIPY系色素固定化多層膜型オプ邸かるグルコースセンサーの開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 横井裕行，菅野憲，遠田浩司
  • 学会等名: 日本分析化学会63年会
  • 発表場所: 広島大学（広島）
  • 年月日: 2014-09-18
• [学会発表] イオン選択性電極を用いた高感度鉛イオンフロー分析システムの開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 細川直樹，菅野憲，遠田浩司
  • 学会等名: 日本分析化学会63年会
  • 発表場所: 広島大学（広島）
  • 年月日: 2014-09-17
• [学会発表] イオン選択性電極を用いた高感度鉛イオンフロー分析システムの開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 細川直樹，遠田浩司，菅野憲
  • 学会等名: 第74回分析化学討論会
  • 発表場所: 日本大学（福島）
  • 年月日: 2014-05-24
• [学会発表] ビスベンゾボロキソール型グルコースレセプターの開発研究
  • 著者名/発表者名: 吉川慧，末廣智子，遠田浩司
  • 学会等名: 第73回分析化学討論会
  • 発表場所: 北海道大学（函館）
• [学会発表] ビスベンゾボロキソール型レセプター/機能性色素固定化オプティカルグルコースセンシングフィルムの開発
  • 著者名/発表者名: 吉川慧，末廣智子，遠田浩司
  • 学会等名: 日本分析化学会第62年会
  • 発表場所: 近畿大学（大阪）
• [学会発表] 酵素に基づくオプティカル糖センシングフィルムの開発
  • 著者名/発表者名: 横井裕行，安田祭花，遠田浩司
  • 学会等名: 日本分析化学会第62年会
  • 発表場所: 近畿大学（大阪）
• [学会発表] 競争的錯形成反応に基づくオプティカル糖センシングフィルムの開発
  • 著者名/発表者名: 詠智寛，出崎雄太，植村宗右，遠田浩司
  • 学会等名: 日本分析化学会第62年会
  • 発表場所: 近畿大学（大阪）