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2023 年度 実施状況報告書

使い捨て紙電極を使用した微小流体デバイスでの細胞外神経伝達物質の分析

研究課題

研究課題/領域番号 22KF0060
配分区分基金
研究機関筑波大学

研究代表者

辻村 清也  筑波大学, 数理物質系, 准教授 (30362429)

研究分担者 KALYANA SUNDARAM SHALINI DEVI  筑波大学, 数理物質系, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2023-03-08 – 2025-03-31
キーワード神経伝達分子 / バイオセンサ / 印刷電極
研究実績の概要

ニューロン間のシグナル伝達に影響を与える神経伝達物質の分泌異常は様々な疾患を引き起こす.そこで,本研究では,ホストラボの有する酵素固定化電極技術を活用することで,使い捨て可能なマイクロ流体紙ベースの電気化学センサストリップを開発し、in vitro およびin vivoサンプルの両方からアセチルコリン(Ach)、ドーパミン(DA)、セロトニン(5-HT)などを同時に検出し,その濃度を測定する.神経伝達物質レベルの検出センサの感度、再現性、システムを最適化し,さらに従来の手法を使用して得られた値と比較する.2023年度においては、センサの感度と選択性の向上をめざしたMXeneやMOFの導入を検討した。合成したナノ材料を電極上に修飾し、神経伝達分子の計測を計測を行った。また、基材としてのスクリーン印刷電極のデザインおよび立ち上げも行った。また、セロトニン電解修飾電極が過酸化水素に対する応答をしめし、それを応用した計測についても検討を行った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本年度は、スクリーン印刷電極センサのデザインと製造技術を確立し、本課題を遂行するにあたり柱となる研究内容が大きく進展した。市販のセンサに比較し、幅広いチューニングが可能となる。さらに新規センサの分子認識素子の導入することでセンサとして高い特性を有することを確認した。以上から、本年度は目標として掲げる神経伝達分子センサの実現にむけておおむね順調に進展していると評価する。

今後の研究の推進方策

順調に進展しており印刷電極およびマイクロ流路を備えたデバイスを作製し神経伝達物質検出の検討を進める。

次年度使用額が生じた理由

購入予定であった試薬が販売終了していたため。代替品の検討を行ったため、次年度においては、この代替品を購入する予定である。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Graphene oxide-based nanomaterials for electrochemical bio/immune sensing and its advancements in health care applications: A review2024

    • 著者名/発表者名
      Devi K.S. Shalini、Prakash Jai、Tsujimura Seiya
    • 雑誌名

      Hybrid Advances

      巻: 5 ページ: 100123~100123

    • DOI

      10.1016/j.hybadv.2023.100123

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Enzyme Cascade Electrode Reactions with Nanomaterials and Their Applicability towards Biosensor and Biofuel Cells2023

    • 著者名/発表者名
      Kalyana Sundaram Shalini devi、Hossain Md. Motaher、Rezki Muhammad、Ariga Kotoko、Tsujimura Seiya
    • 雑誌名

      Biosensors

      巻: 13 ページ: 1018~1018

    • DOI

      10.3390/bios13121018

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Emerging electrochemical biosensing strategies using enzyme-incorporated metal-organic frameworks2023

    • 著者名/発表者名
      Devi K.S. Shalini、Rezki Muhammad、Tsujimura Seiya
    • 雑誌名

      Talanta Open

      巻: 8 ページ: 100263~100263

    • DOI

      10.1016/j.talo.2023.100263

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Electrochemical Sensing of Triazophos : Surface Confined Carbon Black with Coomassie Brilliant Blue Dye Strategy2024

    • 著者名/発表者名
      Kalyana Sundaram Shalini devi
    • 学会等名
      第15回HOPEミーティング
  • [学会発表] mmunosensor for the determination of Cystatin C for Diabetic Retinopathy in Human Serum2023

    • 著者名/発表者名
      Kalyana Sundaram Shalini devi
    • 学会等名
      電気化学会2023年秋季大会
  • [学会発表] 8.Design and development of immunosensor for the detection of White Spot Syndrome Virus2023

    • 著者名/発表者名
      Kalyana Sundaram Shalini devi
    • 学会等名
      日本MRS年次大会

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公開日: 2024-12-25  

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