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2023 年度 研究成果報告書

腎機能低下の早期発見に役立つ「絹フィブロインを用いたバイオセンサー」の開発

研究課題

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研究課題/領域番号 20K04506
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分21030:計測工学関連
研究機関大阪工業大学

研究代表者

小池 一歩  大阪工業大学, 工学部, 教授 (40351457)

研究分担者 小山 政俊  大阪工業大学, 工学部, 准教授 (30758636)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワードバイオセンサー / クレアチニン / 尿素 / 絹フィブロイン / 酵素固定化 / 拡張ゲートFET
研究成果の概要

腎機能マーカー(クレアチニン、尿素)を検出するための酵素膜を作製し、拡張ゲートFETを用いたバイオセンサーへ応用した。拡張ゲート電極への酵素の固定化には、生体適合性の高い絹フィブロインを用いた。クレアチニンセンサーと尿素センサーを試作したところ、前者はクレアチニン濃度0.01~0.3 mg/mLの範囲で、後者は尿素濃度0.1~10 mg/mLの範囲で、感度が得られた。血中クレアチニンの正常値は、男性で0.012 mg/mL以下、女性で0.01 mg/mL以下であり、血中尿素窒素の正常値は0.2 mg/mL以下である。このことから、試作したセンサーは正常値以上の濃度を測定できることが判った。

自由記述の分野

バイオセンサー

研究成果の学術的意義や社会的意義

生活習慣病の代表例の一つに慢性腎臓病(CKD)がある。国内のCKD患者数は約1300万人で慢性透析患者数は約35万人と報告されている。腎機能の低下は初期段階で自覚症状が現れにくくいため、日常的に腎機能を評価できる低侵襲のバイオセンサーの実現が待たれる。本研究では、生体適合性の高い絹フィブロインを用いて腎機能マーカーである尿素とクレアチニンを検出するための酵素膜を開発し、拡張ゲートFET型バイオセンサーへ応用した。絹フィブロインを用いて酵素を固定化する方法を提案し、かつ、ウェアラブル化に有利な拡張ゲートFET型バイオセンサーへ応用できること示したことから、学術的・社会的に意義があったといえる。

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公開日: 2025-01-30  

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