バイオセルトレーサーシステム(BCT)による迅速バイオアッセイ

1997 年度 研究成果報告書概要

• 研究課題/領域番号: 07044131
• 研究種目: 国際学術研究
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 共同研究
• 研究分野: 生物・生体工学
• 研究機関: 東京農工大学
• 研究代表者: 松岡 英明 東京農工大学, 工学部, 教授 (10143653)
• 研究分担者: 高鳥 浩介 国立医薬品食品研究所, 微生物部第3研究室, 室長 ; 宮治 誠 千葉大学, 真菌医学研究センター・センター長, 教授 (40009494) ; PETHIG Ronal ウエールズ大学, バンゴー校・生物分子エレクトロニクス研究所(英国)・所長, 教授 ; RINALDI Mich テキサス大学, サンアントニオ健康科学センター・病理学部(米国), 教授 ; RINALDI Michael G. The University of Texas, Health Science Center at San Antonio, Department of Vet
• 研究期間 (年度): 1995 – 1997
• キーワード: バイオセルトレーサー / 糸状菌 / 酵母 / 植物幼根 / 赤血球 / 標準化 / NCCLS / AOAC

研究概要

本研究はバイオセルトレーサー(BCT)を利用したバイオアッセイ法の有効性を示すと共に適用範囲の拡大を図るために平成7〜9年の3年間で実施された。大別して分野毎の課題1.と標準化の調査2.からなる。
1.各種分野毎の課題に関する成果:(1)臨床分野では、一般に成長速度の遅い病原性糸状菌に対処するために測定精度の飛躍的向上を達成(0.01μm/min)。患者の血中濃度に即した測定の重要性に鑑み高精度シミュレーターを開発。次に述べる形状認識プログラムによって赤血球形状変化の高精度測定を達成。(2)生産(医薬・農薬)分野では、酵母型真菌にも適用できる形状認識プログラムを開発。BCT法が抗真菌活性成分の高感度スクリーニング法であることを示し、多くの生薬中に新規活性成分があることを発見、特に知母、射干からは有効成分を単離し分子構造を解析。(3)農業生産及び環境分野では、植物幼根の成長速度計測系を確立し、植物自体の鮮度指標としての利用法を提示。また、環境(河川や土)中の毒物(金属イオン)や成長制御物質(アレロケミカルズ)を検出するバイオ指標としての根の利用法を提示。
2.標準化に関する動向調査結果:(1)臨床分野における薬効評価法に対して米国ではNCCLS(National Committee for Clinical Laboratory Standards)が標準法として広く採用されており、日本でもこれに準じていたが、糸状菌については全く規定がなく、標準化は遅れていることが判明。その状況は欧州においても同様であった。(2)食品や薬品の製造、流通プロセスを対象とした化学分析法、及び微生物分析法として米国、欧州で広く支持されているAOAC法にも抗糸状菌活性評価法は無い。(3)準拠すべき公定法や認定法がないため、世界に先駆けた糸状菌測定法としてBCT法の標準化を目指し、そのマニュアルを完成させた。(4)測定法の信頼性を評価するシステムとして、AOAC法に着目、これを推進すべく、AOAC日本支部設立を目指す活動を開始した。
以上の成果は、研究組織メンバーの他、研究協力者、研究助言者などの協力によって効率的に得られた。

研究成果

• [文献書誌] Ki-Bong Oh: "In Vivo Evaluation of Antifungal Activity of Antifungal Drug by Simulating the in Vivo Pharmacokinetics of the Drug against Fungal Hyphl Growth" J.Med.Vet.Mycol.(in press). (1998)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Hideaki Matsuoka: "Sensitive and Real Time Measurement of the Root Growth by a Computer-aided Image Analyzing System." Comm.Soil Sci.Plant Anal.(in press). (1998)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Ki-Bong Oh: "Flowtropic Growth of Hyphae of Mycelial Fungi." J.Biotechnology. (in press). (1998)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Hideaki Matsuoka: "Upstream-directed Growth of Filamentous Fungi in a Flowing Medium." Biocontrol Sci.2. 67-72 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 高鳥 浩介: "カビの生態" 日本防菌防黴学会誌. 25(10). 613-619 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Hideaki Matsuoka: "Sensitive Detection of Antifungal Activity of Volatile Components Emitted from Plant Leaf Chips by Single Hypha Assay Method." Biocontrol Sci.1. 65-67 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Jong-Chul Park: "Influence of Antifungal Pre-treattment in Preparing Test Mycelium on MIC Values of Several Antifungal Agents against Aspergillus niger." Mycoscience. 37. 117-120 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Jong-Chul Park: "Adaptation of Aspergillus niger to Low pH Stress and Its Relation to Salt Stress and Miconazole." Mycol.Res.100. 869-874 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Ki-Bong Oh: "Morphological Recognition of Fungal Spore Germination by a Computer-aided Image Analysis and Its Application to Antifungal Activity Evaluation." J.Biotechnol.45. 71-79 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Ki-Bong Oh: "Rapid and Sensitive Screening of Antifungal Activity in Medicinal Plants by a Single-cell Biosensing System." Biosci.Biotech.Biochem.60(5). 911-913 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 呉 基鳳: "バイオセルトレーサーによる細胞センシング…単一細胞の動的反応に基づく真菌のバイオセンシング" 電子情報通信学会技報. CPM96-32. 25-30 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 李 憲俊: "真菌のMIC測定のための発芽および形態観察" 日本防菌防黴学会誌. 23(8). 473-477 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Ki-Bong Oh: "Combined Effect of Amphotericin B and Flucytosine on Hyphal Growth of Candida albicans Estimated at a Single Hyha Level." J.Med.Vet.Mycol.33. 191-195 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Hyeong-Cheol Yang: "Application of a Microscopic Fluorescence Indicator to the Determination of Antimycotic Activity." J.Antibacterial Antifungal Agent. 23. 3-7 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Hyeong-Cheol Yang: "Rapid Viability Assessment of Spores of Several Fungi by Ionic Intensified FDA Method." Current Microbiol.30. 173-176 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Hideaki Matsuoka: "Adaptation of Aspergillus niger to Multiple Agents Whose Action Mechanisms are Different." Jpn.J.Med.Mycol.36. 19-24 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Ki-Bong Oh: "Transmission of the Effect of an Antifungal Agent within a Single Hypha" Appl.Microbiol.Biotechnol.44. 473-478 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Hideaki Matsuoka: "Use of Congo Red as a Microscopic Fluorescence Indicator of Hyphal Growth." Appl.Microbiol.Biotechnol.43. 102-108 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 呉 基鳳: "バイオセンシング技術の展望" 日本防菌防黴学会誌. 23. 487-494 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Ki-Bong Oh, Hideki Shirogane, Hideaki Matsuoka, Akira Yamamoto, Satoru yamada, Hiroshi Kurata, Mayumi Mochizuki, Hikaru Kume: "In Vivo Evaluation of Antifungal Activity of Antifungal Drug by Simulating the in Vivo Pharmacokinetics of the Drug against Fungal Hyphal Growth" J.Med.Vet.M.ycol.(in press). (1998)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Hideaki Matsuoka, Taichiro Sugisaki, Hiroko ishizaka, Mikako Saito, Ki-Bong Oh: "Sensitive and Real Time Measurement of the Root Growth by a Computer-aided Image Analyzing System." Comm. Soil Sci. Plant Anal.(in press). (1998)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Ki-Bong Oh, Tetsuya Nishiyama, Eiko Sakai, Hideaki Matsuoka: "Flowtropic Growth of Hyphae of Mycelial Fungi." J.Biotechnology. (in press). (1998)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Hideaki Matsuoka, Eiko Sakai, Ki-Bong Oh, Hiroshi Kurata: "Upstream-directed Growth of Filamentous Fungi in a Flowing Medium." Biocontrol Sci.2. 67-72 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Kouske Takatori, Hideaki Matsuoka: "Ecology of Fungi (in Japanese)" J.Antibacterial Antifungal Agent. 25(10). 613-619 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Hideaki Matsuoka, Yoshikazu Ii, Ki-Bong Oh, Tohru Teraoka, Hiroshi Kurata: "Sensitive Detection of Antifungal Activity of Volatile Components Emitted from Plant Leaf Chips by Single Hypha Assay Method." Biocontrol Science. 1(1). 65-67 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Jong-Chul Park, Kosuke Takatori, Hun-Jan Lee, Hideaki Matsuoka, and Hiroshi Kurata: "Influence of Antifungal Pre-treatment in Preparing Test Mycelium on MIC Values of Several Antifungal Agents against Aspergillus niger." Mycoscience. 37. 117-120 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Jong-Chul Park, Hideaki Matsuoka, Kosuke Tkatori, Hiroshi Kurata: "Adaptation of Aspergillus niger to Low pH Stress and Its Relation to Salt Stress and Miconazole." Mycol. Res.100. 869-874 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Ki-Bong Oh, Yuansong Chen, Hideaki Matsuoka, Akira Yamamoto, Kiroshi Kurata: "Morphological Recognition of Fungal Spore Germination by a Computer-aided Image Analysis and Its Application to Antifungal Activity Evaluation." J.Biotechnol.45. 71-79 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Ki-Bong Oh, Yasuhiro Iida, Hideaki Matsuoka, Hiroshi Kurata: "Rapid and Sensitive Screening of Antifungal Activity in Medicinal Plants by a Single-cell Biosensing System." Biosci. Biotech. Biochem.60(5). 911-913 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Hunjun Lee, Kosuke Takatori.Hideaki Matsuoka, Hiroshi Kurata: "Observation of the Germination and Morphological Features of Fungi for Rapid Determination of Minimmum Inhibitory Concentration. (in Japanese)" J.Antibacterial Antifungal Agent. 23(8). 473-477 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Ki-Bong Oh, Heong-Cheol Yang, Yasuyuki Nemoto, Hideaki Matsuoka, Akira Yamamoto, Hiroshi Kurata: "Combined Effect of Amphotericin B and Flucytosine on Hyphal Growth of Candida albicans Estimated at a Single Hypha Level." J.Med.Vet.Mycol.33. 191-195 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Hyeong-Cheol Yang, Kibong Oh, Yasuyuki Nemoto, Hideaki Matsuoka, Satoru Yamada, Akira Yamamoto, Kosuke Takatori, Hiroshi Kurata: "Application of a Microscopic Fluorescence Indicator to the Determination of Antimycotic Activity." J.Antibacterial Antifungal Agent. 23. 3-7 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Hyeong-Cheol Yang, Yasuyuki Nemoto, Tomoo Homma, Hideaki Matsuoka, Satoru Yamada, Osao Sumita, Kosuke Takatori, Hiroshi Kurata: "Rapid Viability Assessment of Spores of Several Fungi by Ionic Intensified FDA Method." Current Microbiol.30. 173-176 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Hideaki Matsuoka, Jong-Chul Park, Yasuyuki Nemoto, Satoru Yamada, Weimin Jing, Yuansong Chen, Kosuke Takatori, Hiroshi Kurata: "Adaptation of Aspergillus niger to Multiple Agents Whose Action Mechanisms are Different." Jpn.J.Med.Mycol.36. 19-24 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Ki-Bong Oh, Hideaki Matsuoka, Weimin Jing, Akira Yamamoto, Hiroshi Kurata: "Transmission of the Effect of an Antifungal Agent within a Single Hypha." Appl. Microbiol. Biotechnol.44. 473-478 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Hideaki Matsuoka, Hyeong-Cheol Yang, Tomoo Homma, Yasuyuki Nemoto, Satoru Yamada, Osao Sumita, Kosuke Takatori, Hiroshi Kurata: "Use of Congo Red as a Microscopic Fluorescence Indicator of Hyphal Growth." Appl. Microbiol. Biotechnol.43. 102-108 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より