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2013 Fiscal Year Research-status Report

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

Research Project

Project/Area Number 25340002
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Research InstitutionTokyo Medical and Dental University

Principal Investigator

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)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywords環境アレルゲン / Der f1 / エアロゾル / サンプリング
Research Abstract

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。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

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。

Strategy for Future Research Activity

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。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

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。

  • Research Products

    (15 results)

All 2014 2013

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 1 results) Presentation (6 results) Book (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

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

    • Author(s)
      Miyajima K, Suzuki Y, Miki D, Arai M, Arakawa T, Shimomura H, Shiba K, Mitsubayashi K
    • Journal Title

      Talanta

      Volume: 123 Pages: 241-246

    • DOI

      10.1016/j.talanta.2013.11.033

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Fiber-optic Fluoroimmunoassay for Determination of Dermatophagoides farinae Allergen by Flow Analysis Technique2013

    • Author(s)
      Miyajima K, Miki D, Arakawa T, Kudo H, Saito H, Mitsubayashi K
    • Journal Title

      Sensors and Materials

      Volume: 25 Pages: 591-599

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Glucose-sensing and glucose-driven “organic engine” with co-immobilized enzyme membrane toward autonomous drug release systems for diabetes2013

    • Author(s)
      Munkhjargal M, Matsuura Y, Hatayama K, Miyajima K, Arakawa T, Kudo H, Mitsubayashi K
    • Journal Title

      Sensors and Actuators B: Chemical

      Volume: 188 Pages: 831-836

    • DOI

      10.1016/j.snb.2013.07.080

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A direct gaseous ethanol imaging system for analysis of alcohol metabolism from exhaled breath2013

    • Author(s)
      Arakawa T, Wang X, Kajiro K, Miyajima K, Takeuchi S, Kudo H, Yano K, Mitsubayashi K
    • Journal Title

      Sensors and Actuators B: Chemical

      Volume: 186 Pages: 27-33

    • DOI

      10.1016/j.snb.2013.05.071

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Chemiluminescent visualization for evaluation of gaseous ethanol distribution during 'La France' pear maturation2013

    • Author(s)
      Arakawa T, Ando E, Wang X, Miyajima K, Takeuchi S, Kudo H, Saito H, Takahashi M, Mitani T, Mitsubayashi K
    • Journal Title

      IEEE Sensors Journal

      Volume: 13 Pages: 2842-2848

    • DOI

      10.1109/JSEN.2013.2257740

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] NADH-fluorometric Biochemical Gas sensor (bio-sniffer) for Evaluation of Indoor Air Quality2013

    • Author(s)
      Kudo H, Yamashita T, Miyajima K, Arakawa T, Mitsubayashi K
    • Journal Title

      IEEE Sensors Journal

      Volume: 13 Pages: 2828-2833

    • DOI

      10.1109/JSEN.2013.2257739

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fiber-Optic Fluoroimmunoassay System with a Flow-Through Cell for Rapid On-Site Determination of Escherichia coli O157:H7 by Monitoring Fluorescence Dynamics2013

    • Author(s)
      Miyajima K, Koshida T, Arakawa T, Kudo H, Saito H, Yano K, Mitsubayashi K
    • Journal Title

      Biosensors

      Volume: 3 Pages: 120-131

    • DOI

      10.3390/bios3010120

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 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

    • Author(s)
      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
    • Organizer
      電気化学会第81回大会
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      20140329-20140331
  • [Presentation] 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

    • Author(s)
      三木大輔,宮島久美子,荒川貴博,三林浩二
    • Organizer
      25th SAS インテリジェントシンポジウム
    • Place of Presentation
      神奈川
    • Year and Date
      20131113-20131114
  • [Presentation] 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

    • Author(s)
      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
    • Organizer
      25th SAS インテリジェントシンポジウム
    • Place of Presentation
      神奈川
    • Year and Date
      20131113-20131114
  • [Presentation] Fiber-optic chemifluorescent immunoassay system for on-site monitoring of airborne mite allergen Der f12013

    • Author(s)
      Suzuki Y, Miyajima K, Arakawa T, Mitsubayashi K
    • Organizer
      International Conference on BioSensors, BioElectronics, BioMedical Devices, BioMEMS/NEMS and Applications 2013 (Bio4Apps 2013) & 5th Sensing Biology Symposium
    • Place of Presentation
      Tokyo
    • Year and Date
      20131030-20131031
  • [Presentation] Fiber-optic fluoroimmunoassay system for on-site determination of Der f1 in residential environment2013

    • Author(s)
      Miki D, Miyajima K, Arakawa T, Mitsubayashi K
    • Organizer
      International Conference on BioSensors, BioElectronics, BioMedical Devices, BioMEMS/NEMS and Applications 2013 (Bio4Apps 2013) & 5th Sensing Biology Symposium
    • Place of Presentation
      Tokyo
    • Year and Date
      20131030-20131031
  • [Presentation] 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

    • Author(s)
      三木大輔,宮島久美子,荒川貴博,三林浩二
    • Organizer
      生活生命支援医療福祉工学系学会連合大会2013(LIFE 2013)
    • Place of Presentation
      山梨
    • Year and Date
      20130902-20130904
  • [Book] 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

    • Author(s)
      宮島久美子,三林浩二
    • Total Pages
      265
    • Publisher
      シーエムシー出版
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 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

    • Inventor(s)
      三林浩二,荒川貴博,宮島久美子
    • Industrial Property Rights Holder
      三林浩二,荒川貴博,宮島久美子
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      P13-040
    • Filing Date
      2014-02-17

URL: 

Published: 2015-05-28  

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