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2022 年度 実績報告書

表面プラズモン共鳴センサーを用いる呼気凝縮液中エクソソーム分析法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 21K18985
研究機関東京都立大学

研究代表者

中嶋 秀  東京都立大学, 都市環境科学研究科, 准教授 (10432858)

研究分担者 手嶋 紀雄  愛知工業大学, 工学部, 教授 (30292501)
東海林 敦  東京薬科大学, 薬学部, 准教授 (90459850)
研究期間 (年度) 2021-07-09 – 2023-03-31
キーワード表面プラズモン共鳴センサー / 電気化学SPR / 人工生体膜 / 膜融合 / エクソソーム
研究実績の概要

(1) マルチチャンネルSPRセンサーによるエクソソームの膜融合現象の観測
SPRセンサーチップ(BK7/Cr 3nm/Au 45 nm)の表面に,benzyldisulphide-TEG-OHとbenzyldisulphide-PEG-phytanylを用いて自己組織化膜を形成した。次に,脂質混合溶液 (EggPC:コレステロール)を添加し,SPRセンサーチップ表面に人工生体膜(脂質二分子膜)を形成した。このセンサーチップにHEC293エクソソームを含む緩衝液(pH5.5またはpH7.4)を滴下したときのSPRセンサーの応答を測定した。その結果,pH5.5の緩衝液を用いたときSPRセンサーの共鳴角が増加し,エクソソームが人工生体膜に膜融合する現象をSPRセンサーで初めて観測することに成功した。また,この膜融合現象は電気化学測定によっても確認された。
(2) 呼気凝縮液サンプラーの作製
アルミブロックにドリルで穴をあけ,その穴にシリンジをはめ込むことにより,携帯可能な呼気凝縮液サンプラーを作製した。この呼気凝縮液サンプラーを-15℃に冷却し,シリンジ内にストローで息を吹き込むことにより,呼気凝縮液が得られることを確認した。
(3) 呼気凝縮液の分析
上記サンプラーを用いて複数人から採取した呼気凝縮液中に含まれるアミノ酸をLC-MS/MSにより分析した。その結果,GL Sciences社製Inertsil NH2カラムを用い,アセトニトリル/水を基本とする移動相中にコハク酸を添加することで,ピーク形状と分離が改善することが明らかとなり,16 種類のアミノ酸を検出・定量することに成功した。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 2件、 査読あり 7件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] Hydrophilic interaction chromatography-type sorbent prepared by the modification of methacrylate-base resin with polyethyleneimine for solid-phase extraction of polar compounds2023

    • 著者名/発表者名
      Hiroya Murakami, Keisuke Iida, Yuki Oda, Tomonari Umemura, Hizuru Nakajima, Yukihiro Esaka, Yoshinori Inoue, Norio Teshima
    • 雑誌名

      Analytical Sciences

      巻: 39 ページ: 375-381

    • DOI

      10.1007/s44211-022-00250-

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Localized hydrodynamic flow confinement assisted nanowire sensor for ultrasensitive protein detection2022

    • 著者名/発表者名
      Haifeng Lin, Nahoko Kasai, Ning Xu, Hizuru Nakajima, Shungo Kato, Hulie Zeng, Jin-Ming Lin, Sifeng Mao, Katsumi Uchiyama
    • 雑誌名

      Biosensors and Bioelectronics

      巻: 218 ページ: 114788

    • DOI

      10.1016/j.bios.2022.114788

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Microsphere amplified fluorescence and its application in sensing2022

    • 著者名/発表者名
      Shuhui Si, Tsuguhiro Kaneko, Lingrui Xu, Huan Luo, Hizuru Nakajima, Nahoko Kasai, Katsumi Uchiyama, Danhong Wu, Hulie Zeng
    • 雑誌名

      Biosensors and Bioelectronics

      巻: 218 ページ: 114791

    • DOI

      10.1016/j.bios.2022.114791

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Regioselective fabrication of gold nanowires using open-space laminar flow for attomolar protein detection2022

    • 著者名/発表者名
      Yuki Nishitani, Nahoko Kasai, Hizuru Nakajima, Shungo Kato, Sifeng Mao, Katsumi Uchiyama
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 58 ページ: 4308-4311

    • DOI

      10.1039/d2cc00507g

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a surface plasmon resonance sensor using an optical fiber prepared by electroless displacement gold plating and its application to immunoassay2022

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Shoji, Miyu Nakajima, Kazuhiro Morioka, Eiji Fujimori, Tomonari Umemura, Akio Yanagida, Akihide Hemmi, Katsumi Uchiyama, Hizuru Nakajima
    • 雑誌名

      Talanta

      巻: 240 ページ: 123162

    • DOI

      10.1016/j.talanta.2021.1231

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a colorimetric assay for quantification of favipiravir in human serum using ferrihydrite2022

    • 著者名/発表者名
      Yukiko Moriiwa, Natsu Oyama, Ryo Otsuka, Kazuhiro Morioka, Atsushi Shoji, Akio Yanagida
    • 雑誌名

      Talanta

      巻: 252 ページ: 123827

    • DOI

      10.1016/j.talanta.2022.1238

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Novel chemically cross-linked self-molding particulate sorbents as solid-phase extraction media2022

    • 著者名/発表者名
      Yuta Miki, Hiroya Murakami, Marin Gotoh, Tomonari Umemura, Yukihiro Esaka, Yoshinori Inoue, Norio Teshima
    • 雑誌名

      Analytical sciences

      巻: 39 ページ: 749-754

    • DOI

      10.1007/s44211-022-00179-3

    • 査読あり
  • [学会発表] エクソソーム膜タンパク質計測のための人工生体膜チップの作製方法の検討2022

    • 著者名/発表者名
      伊藤真奈,東海林敦,森岡和大,辺見彰秀,山本将史,中嶋秀
    • 学会等名
      第3回生体膜デザインコンファレンス
  • [学会発表] 脂質二分子膜に包埋させたグラミシジンのマルチチャネル活性評価2022

    • 著者名/発表者名
      伊藤真奈,東海林敦,森岡和大,辺見彰秀,山本将史,中嶋秀
    • 学会等名
      日本分析化学会第71年会
  • [学会発表] 4-ノズル化学ペンを用いる単一細胞分化法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      遠山万理乃,河西奈保子,中嶋秀,加藤俊吾,毛思鋒,内山一美
    • 学会等名
      日本分析化学会第71年会
  • [学会発表] マルチチャンネル型ISFET pHセンサーの開発及び砂地堆積物での鉛直方向pH分布の観測結果2022

    • 著者名/発表者名
      小川良太,中嶋秀,山本将史,鈴木拳太,森岡和大,茅根創,武田智子,辺見彰秀
    • 学会等名
      日本サンゴ礁学会第25回大会
  • [学会発表] LAMP法を用いる手のひらサイズの遺伝子検査装置の開発2022

    • 著者名/発表者名
      廣瀬颯太,石井領,森岡和大,山本将史,中嶋秀
    • 学会等名
      令和4年度日本分析化学会関東支部若手交流会
  • [学会発表] CD型電気化学分析システムの開発とmiRNA分析への応用2022

    • 著者名/発表者名
      村野唯人,森岡和大,山本将史,中嶋秀
    • 学会等名
      令和4年度日本分析化学会関東支部若手交流会
  • [学会発表] 2次元SPRセンサーを用いるエクソソーム分析法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      小山大輝,伊藤真奈,東海林敦,森岡和大,辺見彰秀,山本将史,中嶋秀
    • 学会等名
      第4回生体膜デザインコンファレンス
  • [学会発表] LC-MS/MSを用いた呼気凝集液(EBC)中のアミノ酸の高精度定量分析2022

    • 著者名/発表者名
      石塚百夏,高須蒼生,村上博哉,手嶋紀雄,江坂幸宏
    • 学会等名
      日本分析化学会第71年会

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公開日: 2023-12-25  

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