ＣＣＤ型イオンイメージセンサを利用した安全に優れた非侵襲型動的イオン測定法の開発

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23615005
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 安全環境計測法
• 研究機関: 豊橋技術科学大学
• 研究代表者: 服部 敏明 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80198762)
• 連携研究者: 奥村 弘一 公益財団法人科学技術交流財団, 知の拠点重点プロジェクト総括部, 主幹研究員
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: CCD型イオンイメージセンサ / 半導体アレイセンサ / 非侵襲測定 / 可塑化ポリ塩化ビニル膜 / 生細胞観察 / イオン交換樹脂 / 肥満細胞 / 細胞外イオン濃度

研究概要

生きた細胞を化学的外部刺激することで放出・吸収される細胞外の特定イオン濃度変化を追跡するために，可塑化ポリ塩化ビニル（PVC）膜を用いたCCD型イオンイメージセンサ（ミクロなイオン顕微鏡）を開発した。開発したミクロなイオン顕微鏡は，細胞観察に特別な影響を与えること無く，実際に生きた細胞のイオン濃度観察に適用できた。また，安全性の高い非侵襲イオン計測法にするために，可塑化PVC膜イオンセンシング膜の細胞培養に与える阻害効果について調べた。

研究成果

• [雑誌論文] Two-Dimensional Microchemical Observation of Mast Cell Biogenic Amine Release Monitored by 128 × 128 Array-type CCD Ion Image Sensor (2014)
  • 著者名/発表者名: Toshiaki Hattori, Youichiro Tamamura, Kenta Tokunaga, Takashi Sakurai, Ryo Kato, Kazuaki Sawada
  • 雑誌名: Analytical Chemistry 巻: 86巻 ページ: 4196-4201
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2014)
  • 著者名/発表者名: 服部敏明, 櫻井孝司, 加藤絢巳, 加藤亮, 平田幸夫, 澤田和明
  • 雑誌名: 分析化学 巻: 63巻,2号 ページ: 119-126
  • 査読あり
• [雑誌論文] CCD型イオンイメージングデバイス (2014)
  • 著者名/発表者名: 服部敏明, 櫻井孝司, 二川雅登, 飛沢健, 太斎文博, 奥村弘一, 澤田和明
  • 雑誌名: Electrochemistry 巻: Vol. 82 No. 4 ページ: 288-293
  • 査読あり
• [雑誌論文] CCD型イオンイメージセンサを用いるバイオイメージング (2013)
  • 著者名/発表者名: 服部敏明, 櫻井孝司, 澤田和明
  • 雑誌名: 月刊画像ラボ 巻: 11月号 ページ: 8-13
• [雑誌論文] CCD-type Sodium Ion Image Sensor : Dyanmic Observation for Ion-exchange Reactions of a Single Na-type Cation-Exchange Resin Bead (2012)
  • 著者名/発表者名: Toshiaki Hattori, Yoshitomo Masaki, Satoshi Mori, Daichi Miyamoto, Ryo Kato, Kazuaki Sawada
  • 雑誌名: Electroanaly sis 巻: 24巻 ページ: 114-120
  • 査読あり
• [学会発表] Label-Free Real-time Chemical Observation of Living Cells Using a New CCD-type Ion Image Sensor (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Hattori, T. Sakurai, K. Okumura, F. Dasai, and K. Sawada
  • 学会等名: Pittcon Conference
  • 発表場所: Chicago, Illinoi, USA
  • 年月日: 20140000
• [学会発表] CCD-TypeOrganic Cation Image Sensor : Direct Observation of Biogenic Amine Release from Mast Cells (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Hattori, Y. Tamamura, K. Tokunaga, T. Sakurai, R. Kato, K. Sawada
  • 学会等名: ASIANALYSIS XII The Twelfth Asian Conference on Analytical Sciences, 2H1-AM2
  • 発表場所: Fukuoka, Japan
  • 年月日: 20130000
• [学会発表] 安全安心な細胞・組織の動態観察法として可塑化PVC膜CCD型イオンイメージセンサの開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 服部敏明, 櫻井孝司, 加藤亮, 平田幸夫, 澤田和明
  • 学会等名: Separation Science2013, G10
  • 発表場所: 東京都産業技術センター(東京)
  • 年月日: 20130000
• [学会発表] Label-free real-time imaging of [Ca2+]o in endocrine cell by an ion image sensor-based chemical microscopy (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Taki, T. Sakurai, Y. Masaki, T. Hattori, K. Takahashi, S. Terakawa, M. Ishida, K. Okumura, K. Sawada
  • 学会等名: 2012 International Symposium on Chemical Environmental Biomedical Technology
  • 発表場所: Tainan, Taiwan
  • 年月日: 20120902-05
• [学会発表] Ca^<2+>イメージセンサを用いたPC12細胞応答のリアルタイム解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 滝秀範, 正木良知, 服部敏明, 高橋一浩, 櫻井孝司, 寺川進, 石田誠, 奥村弘一, 澤田和明
  • 学会等名: 第59回応用物理関係連合講演会
  • 発表場所: 早稲田大学(16p—F8-3)
  • 年月日: 20120300
• [学会発表] CCD-type Ion Sensitive Image Sensor for Rapid Monitoring Biological Cells and Tissues (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Hattori, K. Okumura, K. Sawada
  • 学会等名: Pittcon Conference, 2012
  • 発表場所: Orlando, Florida, USA
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] 脂溶性陽イオンに応答するイオンイメージセンサの応用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 玉村葉一朗, 加藤亮, 澤田和明, 服部敏明
  • 学会等名: 日本分析化学会61年会
  • 発表場所: 金沢大学(金沢市)(K1005)
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] CCD-type ion image sensor with plasticized PVC membrane for a micro-observation tool, German-Japanese Mini-Workshop on Nano- and Biotechnologies (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Hattori
  • 学会等名: Aachen University of Applied Sciences
  • 発表場所: Campus Jülich Gerling Pavillo, Germany
  • 年月日: 2012-05-24
• [学会発表] CCD-type hydrophobic cation sensitive image sensor for measurement of acetylcholine (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Tamamura, Y. Tamai, K. Okumura, R. Kato, K. Sawada, T. Hattori
  • 学会等名: The Asia-Pacific Interdisciplinary Research Conference 2011
  • 発表場所: Toyohashi, Japan
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] Dynamic Observation on Ion Exchange of a Grain of Na-type Cation Exchange Resin Using CCD Sodium Ion Selective Image Sensor (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Hattori, M. Yoshitomo, S. Mori, D. Miyamoto, R. Kato, K. Sawada
  • 学会等名: Mátrafüred 2011 International Conference on Electrochemical Sensor
  • 発表場所: Dobogókö, Hungary
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] イオンイメージセンサによる非侵襲顕微観察へ
  • 著者名/発表者名: 服部敏明
  • 学会等名: 第43回中部化学関係学協会支部連合秋季大会「未来を支える分析化学」
  • 発表場所: 名古屋工業大学(名古屋)
  • 招待講演
• [図書] Image Sensor for Biological Application, Ed. by Kiyoshi Toko, Biochemical Sensors : Mimicking Gustatory and Olfactory Senses (2013)
  • 著者名/発表者名: Kazuaki Sawada, Toshiaki Hattori
  • 総ページ数: 18-29
  • 出版者: Pan Stanford Publishing