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2016 年度 実績報告書

電気化学センサーを用いる脳内グルタミン酸計測の高度化と応用

研究課題

研究課題/領域番号 25410149
研究機関日本大学

研究代表者

菅原 正雄  日本大学, 文理学部, 教授 (50002176)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
キーワード電気化学センサー / グルタミン酸 / fEPSP / 神経伝達物質 / マウス海馬
研究実績の概要

本研究では、マウス脳海馬の急性スライスを用いて、電気化学L-グルタミン酸センサーの信号と電気生理学的信号をreal-timeに同時に記録する方法を確立し、L-グルタミン酸濃度を実測することにより、神経領野CA1での神経可塑性の分子機構に関してグルタミン酸の役割を明らかにすることを目指している。最終年度の本年度は以下の点について検討した。
(1)前年度に引き続き、得られるセンサー信号から純にFaraday 電流のみを引き出す方法として (i) 容量性電流が十分に減衰する460 ms後の電流をサンプリングし、ボルタモグラムを再構成する及び(ii)1秒間隔で電流をサンプリングする二つのアプローチについて比較検討を進めた。その結果、1秒間間隔での測定がグルタミン酸センサーの長時間の記録に有利であることを示した。
(2)前年度に引き続き、低頻度刺激(2Hz)によって放出されるグルタミン酸濃度と長期増強現象が関連しているかについての考察を加えた。前述(1)の結果に基づいて、後膜阻害剤GYKI52466およびCNQXを使用して前年度の実験結果が適切であることを確認した。
(3)最終年度として、これまでの成果を総括して今後の展望を考察した。CA1領域では長期増強現象が発現する場合後膜を阻害してもグルタミン酸の放出が増加することを結論した。本研究は電気計測と電気生理学的計測との融合の成果であり、今後の進展が期待される。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Monitoring of cholesterol oxidation in a lipid bilayer membrane using streptolysin O as a sensing and signal transduction element2016

    • 著者名/発表者名
      A. Shoji, K. Ikeya, Miki Aoyagi, R. Takatsuji, Akio Yanagida, Y. Shibusawa, M. Sugawara
    • 雑誌名

      J. Pharm. Biomed. Anal.

      巻: 128 ページ: 455-461

    • DOI

      10.1061/j.jpba.2016.06.009

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Giant unilamellar vesicles containing rhodamine 6G as a marker for immunoassay for BSA and lipocaline-22016

    • 著者名/発表者名
      M. Sakamoto A. Ashoji, M. Sugawara
    • 雑誌名

      Anal. Biochem.

      巻: 505 ページ: 66-72

    • DOI

      10.1016/j.ab.2016.04.011

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] The Design of Bilayer Lipid Membranes as a Platform for Channel-Based Biosensing2017

    • 著者名/発表者名
      M. Sugawara
    • 学会等名
      8th International Workshop on Nanostructures & Nanoelectronics
    • 発表場所
      仙台市青葉区 東北大学電気通信研究所
    • 年月日
      2017-03-07 – 2017-03-07
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 阻害剤共存下でのL-グルタミン酸センサーの容量性電流に関する基礎検討2016

    • 著者名/発表者名
      今村 俊裕,池上 由季, 穂積 志津子, 高橋 裕輔, 平野 愛弓,菅原 正雄
    • 学会等名
      日本分析化学会第65年会
    • 発表場所
      北海道札幌市北区 北海道大学工学部
    • 年月日
      2016-09-15 – 2016-09-15
  • [学会発表] ジャイアントリポソームを用いた高感度蛍光イムノアッセイの構築2016

    • 著者名/発表者名
      阪本 美里, 高橋 裕輔, 東海林 敦, 菅原 正雄
    • 学会等名
      日本分析化学会第65年会
    • 発表場所
      北海道札幌市北区 北海道大学工学部
    • 年月日
      2016-09-15 – 2016-09-15
  • [学会発表] Alamethicinチャネルを用いる蛍光イムノアッセイの構築2016

    • 著者名/発表者名
      西下直希, 坂本美里, 東海林 敦, 菅原正雄
    • 学会等名
      日本分析化学会第65年会
    • 発表場所
      北海道札幌市北区 北海道大学工学部
    • 年月日
      2016-09-15 – 2016-09-15
  • [学会発表] 脂質膜内に存在するコレステロールの酸化反応評価2016

    • 著者名/発表者名
      東海林 敦, 山本 美友, 柳田 顕郎, 菅原 正雄
    • 学会等名
      日本分析化学会第65年会
    • 発表場所
      北海道札幌市北区 北海道大学工学部
    • 年月日
      2016-09-14 – 2016-09-14

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公開日: 2018-01-16  

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