• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2013 年度 実績報告書

カーボンナノ構造薄膜電極の創成と薬物代謝スクリーニングチップの開発

研究課題

研究課題/領域番号 23350038
研究機関独立行政法人産業技術総合研究所

研究代表者

丹羽 修  独立行政法人産業技術総合研究所, バイオメディカル研究部門, 総括研究主幹 (70392644)

研究分担者 吉岡 恭子  独立行政法人産業技術総合研究所, バイオメディカル研究部門, 主任研究員 (50358321)
田中 睦生  独立行政法人産業技術総合研究所, バイオメディカル研究部門, グループリーダー (70344108)
加藤 大  独立行政法人産業技術総合研究所, バイオメディカル研究部門, 主任研究員 (80533190)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
キーワード薬物代謝 / 電気化学 / チトクロームP450 / カーボンナノファイバー / 酸化錫 / 酸化インジウム
研究概要

26年度に検討したカーボンナノファイバーにチトクロームP450(CYP)を吸着させた薬剤代謝を電気化学的に検出可能な電極について、その直接電子移動に基づく、高効率の酸素還元と薬剤代謝の機構について検討した。カーボンブラックやカーボンナノチューブ(CNT)等の同様に酵素を担持できるナノ空間を有し広い表面積を有する材料との比較検討を行った。その結果、カーボンナノファイバーとCYPを修飾した電極は、カーボンブラックやCNTを修飾した電極に比較し、酸素還元電流やテストステロンなど薬剤代謝に伴うより大きな大きな電流が得られることが分かった。ラマン等の結果も考慮した結果、ファイバーの比較的ランダムな構造による電極側面のエッジの影響等が寄与していると考えた。
次に、昨年度見出した酸化インジウムー錫酸化物(ITO)電極にCYPを固定化した系について検討した。2種類のITO薄膜を検討し、表面が平坦なアモルファスITOに比較し、表面がナノレベルで粗い構造を有する多結晶ITO薄膜でより多きな薬剤代謝による還元電流が観測された。また、カーボンナノファイバー修飾電極では、純度の高いCYPを修飾する必要があるのに対してITO電極ではミクロソーム画分のCYPを修飾した系でもDETに基づく酸素還元やテストステロン等の薬物代謝が明確に観測され、CYPの配向性がカーボン系の電極とかなり異なることが予想された。

現在までの達成度 (区分)
理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (9件) (うち招待講演 3件)

  • [雑誌論文] High performance of DET-type bioelectrocalalysis of cytochrome c on indium tin oxide film electrode with enzyme-sized microstructure2014

    • 著者名/発表者名
      吉岡恭子、加藤 大、鎌田智之、丹羽 修
    • 雑誌名

      Electrochemistry

      巻: 82 ページ: in press

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cytochrome P450 modified polycrystalline indium thin oxide film as a drug metabolizing electrochemical biosensor with a simple configuration2013

    • 著者名/発表者名
      吉岡恭子、加藤 大、鎌田智之、丹羽 修
    • 雑誌名

      Analytival Chemistry

      巻: 85 ページ: 9996-9999

    • DOI

      dx.doi.org/ac402661w

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Human cytochrome P450 3A4 and carbon nanofiber modified film electrode as a platform for the simple evaluation of drug metabolism and inhibition reactions2013

    • 著者名/発表者名
      Xue Qiang、加藤 大、鎌田智之、Guo Qiaohui、You Tianyan 、丹羽 修
    • 雑誌名

      Analyst

      巻: 138 ページ: 6463-6468

    • DOI

      10.1039/c3an01313h

    • 査読あり
  • [学会発表] チトクロームP450酵素電極を用いた薬剤代謝モニタリング2014

    • 著者名/発表者名
      吉岡恭子、加藤 大、鎌田智之、丹羽 修
    • 学会等名
      LS-BT合同研究発表会
    • 発表場所
      産総研(つくば)
    • 年月日
      20140218-20140218
  • [学会発表] マイクロ流路を用いた酵素修飾薬物代謝センサの開発2013

    • 著者名/発表者名
      芝 駿介、丹羽 修、加藤 大、吉岡 恭子、栗田僚二、斉藤伸寿、安齋弘樹
    • 学会等名
      第28回化学とマイクロ・ナノシステム学会(28th CHEMINAS)
    • 発表場所
      姫路
    • 年月日
      20131205-20131205
  • [学会発表] 薬物代謝センシングに用いるマイクロ流路デバイスの作製と評価2013

    • 著者名/発表者名
      芝 駿介、丹羽 修、加藤 大、吉岡 恭子、栗田僚二、斉藤伸寿、安齋弘樹
    • 学会等名
      第10回茨城地区分析技術交流会
    • 発表場所
      東海村 茨城量子ビームセンター
    • 年月日
      20131129-20131129
  • [学会発表] Nanocarbon materials based electrochemical enzyme biosensors2013

    • 著者名/発表者名
      丹羽 修、加藤 大、吉岡恭子、Xue Qiang、You Tianyan
    • 学会等名
      15th BECIA, Beijing
    • 発表場所
      北京
    • 年月日
      20131025-20131025
    • 招待講演
  • [学会発表] カーボンファイバー修飾電極による酵素の直接電子移動と薬物代謝センシング2013

    • 著者名/発表者名
      加藤 大、Xue Qiang、鎌田智之、Guo Qiaohui、YouTianyan、丹羽 修
    • 学会等名
      2013年電気化学秋季大会
    • 発表場所
      東工大(大岡山)
    • 年月日
      20130927-20130927
  • [学会発表] チトクロームP450固定化ITO薄膜電極を用いた薬物代謝反応の電気化学センシング2013

    • 著者名/発表者名
      吉岡恭子、加藤 大、鎌田智之、丹羽 修
    • 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)
    • 年月日
      20130912-20130912
  • [学会発表] Nanocarbon materials based electrodes for electrochemical biosensor application2013

    • 著者名/発表者名
      丹羽 修、加藤 大、吉岡 恭子、Xue Qiang、鎌田智之、Guo Qiaohui
    • 学会等名
      CJK Symposium (共催:Asianalysis2013)
    • 発表場所
      九州大学医学部(福岡)
    • 年月日
      20130823-20130823
    • 招待講演
  • [学会発表] Nanocarbon based electrochemical biosensors2013

    • 著者名/発表者名
      丹羽 修、加藤 大、Xue Qiang、鎌田智之
    • 学会等名
      Tsukuba Nanotechnology Symposium 2013
    • 発表場所
      つくばTIA
    • 年月日
      20130727-20130727
    • 招待講演
  • [学会発表] Direct electrochemistry for enzymes adsorbed on carbon nanofiber-based electrode2013

    • 著者名/発表者名
      加藤 大、Xue Qiang、鎌田智之、Guo Qiaohui、You Tianyan、丹羽 修
    • 学会等名
      The 5th International Symposium on Microchemistry and Microsystems (ISMM2013)
    • 発表場所
      アモイ 中国
    • 年月日
      20130518-20130518

URL: 

公開日: 2015-05-28  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi