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2013 年度 実施状況報告書

住環境におけるアレルゲン分布動態評価のための免疫学的蛍光計測システム

研究課題

研究課題/領域番号 25340002
研究種目

基盤研究(C)

研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

宮島 久美子  東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 教室系技術職員 (10516298)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード環境アレルゲン / Der f1 / エアロゾル / サンプリング
研究概要

気管支喘息やアレルギー性鼻炎を代表とするアレルギー性疾患は増加傾向にあり、社会的な問題となっている。住環境中のアレルゲンはハウスダストと共に堆積して存在するのみならず、空間中に浮遊・拡散して存在しており、その環境濃度分布を簡便に評価するためには、気相成分の捕集技術と、高感度なアレルゲン検出技術を同時に実現することが求められる。そこで今年度は、居住空間に浮遊しているアレルゲンの新規捕集技術の開発に注力した。本研究課題は、生活環境中のアレルゲンの簡便なリアルタイム計測技術の開発を目指しているが、従来の浮遊成分捕集方法は、強力な吸引力を要し装置が大型であるため、センシングデバイスの感応部に組み込み、浮遊成分のリアルタイム計測をすることは困難であった。そこで、撥水性の多孔質膜を隔膜とした気液二相セルにより、センシング時のノイズの原因となる液相でのバブリングを回避しながら、浮遊成分を液相に取り込む構造を構築することとした。気液二相セルには、市販の透析セルを適用し、隔膜には、フッ素樹脂製のネットを採用した。さらに、隔膜の気相セル側に含水させたセルロース膜と膜のたわみを防止するためのフッ素樹脂製のネットを重ね、シリコーンo-リングとともに挟み込むこととした。気相セル側に、ダニアレルゲンDer f1を含有するハウスダストを封入し、液相へのアレルゲン取り込み実験を行った。液相溶液中のDer f1量を免疫学的測定法(ELISA法)にて評価したところ、有意な出力が確認され、構築した構造体によるアレルゲンの液相への取り込みが可能となった。

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

気相成分捕集デバイスの基本構造体を構築し、最適化を行うことで気相から液相へのアレルゲンの取り込みが実現されたことから、平成25年度計画の目標である気相成分捕集デバイスの確立が概ね達成されたため。

今後の研究の推進方策

浮遊アレルゲンの発生から溶液への捕集までを行う実験系を構築し、気相成分捕集デバイスのアレルゲン取り込み効率の評価を行う。
さらに、環境アレルゲンの動態評価に向け、磁性制御系を導入した連続的な免疫計測技術の開発を進める。

次年度の研究費の使用計画

年度目標を概ね達成したが、気相成分捕集デバイスの構築に注力したため、アレルゲンの浮遊状態の再現実験系の構築や、浮遊アレルゲンを含む空気のデバイスへの移送技術に関する最適化について、時間的に十分な実験が出来なかった。次年度使用額が生じたのは、それらの実験に使用するための費用が残ったためである。
年度の早い段階で平成25年度に実験を行う予定であった、アレルゲンの浮遊状態の再現実験系の構築や、浮遊アレルゲンを含む空気のデバイスへの移送技術に関する最適化を行う。これらの実験に要する試薬や物品等の購入において、今回生じた次年度使用額を利用する予定である。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) 図書 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Direct analysis of airborne mite allergen (Der f1) in the residential atmosphere by chemifluorescent immunoassay using bioaerosol sampler2014

    • 著者名/発表者名
      Miyajima K, Suzuki Y, Miki D, Arai M, Arakawa T, Shimomura H, Shiba K, Mitsubayashi K
    • 雑誌名

      Talanta

      巻: 123 ページ: 241-246

    • DOI

      10.1016/j.talanta.2013.11.033

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fiber-optic Fluoroimmunoassay for Determination of Dermatophagoides farinae Allergen by Flow Analysis Technique2013

    • 著者名/発表者名
      Miyajima K, Miki D, Arakawa T, Kudo H, Saito H, Mitsubayashi K
    • 雑誌名

      Sensors and Materials

      巻: 25 ページ: 591-599

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Glucose-sensing and glucose-driven “organic engine” with co-immobilized enzyme membrane toward autonomous drug release systems for diabetes2013

    • 著者名/発表者名
      Munkhjargal M, Matsuura Y, Hatayama K, Miyajima K, Arakawa T, Kudo H, Mitsubayashi K
    • 雑誌名

      Sensors and Actuators B: Chemical

      巻: 188 ページ: 831-836

    • DOI

      10.1016/j.snb.2013.07.080

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A direct gaseous ethanol imaging system for analysis of alcohol metabolism from exhaled breath2013

    • 著者名/発表者名
      Arakawa T, Wang X, Kajiro K, Miyajima K, Takeuchi S, Kudo H, Yano K, Mitsubayashi K
    • 雑誌名

      Sensors and Actuators B: Chemical

      巻: 186 ページ: 27-33

    • DOI

      10.1016/j.snb.2013.05.071

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chemiluminescent visualization for evaluation of gaseous ethanol distribution during 'La France' pear maturation2013

    • 著者名/発表者名
      Arakawa T, Ando E, Wang X, Miyajima K, Takeuchi S, Kudo H, Saito H, Takahashi M, Mitani T, Mitsubayashi K
    • 雑誌名

      IEEE Sensors Journal

      巻: 13 ページ: 2842-2848

    • DOI

      10.1109/JSEN.2013.2257740

    • 査読あり
  • [雑誌論文] NADH-fluorometric Biochemical Gas sensor (bio-sniffer) for Evaluation of Indoor Air Quality2013

    • 著者名/発表者名
      Kudo H, Yamashita T, Miyajima K, Arakawa T, Mitsubayashi K
    • 雑誌名

      IEEE Sensors Journal

      巻: 13 ページ: 2828-2833

    • DOI

      10.1109/JSEN.2013.2257739

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fiber-Optic Fluoroimmunoassay System with a Flow-Through Cell for Rapid On-Site Determination of Escherichia coli O157:H7 by Monitoring Fluorescence Dynamics2013

    • 著者名/発表者名
      Miyajima K, Koshida T, Arakawa T, Kudo H, Saito H, Yano K, Mitsubayashi K
    • 雑誌名

      Biosensors

      巻: 3 ページ: 120-131

    • DOI

      10.3390/bios3010120

    • 査読あり
  • [学会発表] 光ファイバ型化学蛍光法による居住空間中ダニアレルゲン(Der f1)免疫計測に関する研究2014

    • 著者名/発表者名
      宮島 久美子,鈴木 友梨香,新井 萌花,荒川 貴博,下村 弘治,三林 浩二
    • 学会等名
      電気化学会第81回大会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      20140329-20140331
  • [学会発表] 住環境アレルゲンDer f1連続計測のための光ファイバ式蛍光免疫計測法に関する研究2013

    • 著者名/発表者名
      三木大輔,宮島久美子,荒川貴博,三林浩二
    • 学会等名
      25th SAS インテリジェントシンポジウム
    • 発表場所
      神奈川
    • 年月日
      20131113-20131114
  • [学会発表] 化学蛍光法を利用した光ファイバ型免疫測定系によるダニアレルゲンDer f1測定に関する研究2013

    • 著者名/発表者名
      18) 鈴木友梨香,宮島久美子,新井萌花,下村弘治,芝紀代子,荒川貴博,三林浩二
    • 学会等名
      25th SAS インテリジェントシンポジウム
    • 発表場所
      神奈川
    • 年月日
      20131113-20131114
  • [学会発表] Fiber-optic chemifluorescent immunoassay system for on-site monitoring of airborne mite allergen Der f12013

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Y, Miyajima K, Arakawa T, Mitsubayashi K
    • 学会等名
      International Conference on BioSensors, BioElectronics, BioMedical Devices, BioMEMS/NEMS and Applications 2013 (Bio4Apps 2013) & 5th Sensing Biology Symposium
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      20131030-20131031
  • [学会発表] Fiber-optic fluoroimmunoassay system for on-site determination of Der f1 in residential environment2013

    • 著者名/発表者名
      Miki D, Miyajima K, Arakawa T, Mitsubayashi K
    • 学会等名
      International Conference on BioSensors, BioElectronics, BioMedical Devices, BioMEMS/NEMS and Applications 2013 (Bio4Apps 2013) & 5th Sensing Biology Symposium
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      20131030-20131031
  • [学会発表] 住環境アレルゲンDer f1連続計測のための光ファイバ式蛍光免疫計測システム2013

    • 著者名/発表者名
      三木大輔,宮島久美子,荒川貴博,三林浩二
    • 学会等名
      生活生命支援医療福祉工学系学会連合大会2013(LIFE 2013)
    • 発表場所
      山梨
    • 年月日
      20130902-20130904
  • [図書] スマート・ヒューマンセンシング ~健康ビッグデータ時代のためのセンサ・情報・エネルギー技術~,第6章 浮遊アレルギー物質のモニタリング2014

    • 著者名/発表者名
      宮島久美子,三林浩二
    • 総ページ数
      265
    • 出版者
      シーエムシー出版
  • [産業財産権] 固相標的物質用捕集部材、固相標的物質検出システム、 固相標的物質の捕集方法及び固相標的物質の検出方法2014

    • 発明者名
      三林浩二,荒川貴博,宮島久美子
    • 権利者名
      三林浩二,荒川貴博,宮島久美子
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      P13-040
    • 出願年月日
      2014-02-17

URL: 

公開日: 2015-05-28  

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