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1細胞活性の光，電気，熱計測に基づく食中毒・感染症原因菌の迅速検査法の開発

基于单细胞活性的光、电和热测量，开发食物中毒和传染病致病菌的快速检测方法

基本信息

批准号：
21H04963
负责人：
椎木弘
金额：
$ 26.37万
依托单位：
Osaka Metropolitan University (2022-2023)Osaka Prefecture University (2021)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-05 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H04963/
关键词：
検査技術細菌識別細胞活性迅速検査

项目摘要

本研究では，細菌細胞の活性を多角的に評価する新しい検出原理を開発することを目的として，（１）細菌特異性電極の開発とともに，（２）細胞活性の高感度計測法の開発を行った。（１）抗体を化学修飾した金属ナノ粒子を作製し，細胞を標識，観察することで金属ナノ粒子の粒径を分解能とした細胞表面解析を行った。抗O157抗体を修飾した金属ナノ粒子は大腸菌O157にのみ結合し，他の血清型大腸菌には結合しなかった。同様に大腸菌O26や黄色ブドウ球菌に特異性をもつ抗体を異なる金属（金，銀，銅）のナノ粒子に導入し，原理確認した。標識した各細胞を暗視野顕微鏡で観察するとナノ粒子の金属種によって異なる光散乱特性が得られ，このことから，粒子と抗体の組み合わせによって菌種の識別が可能になった。そこで，当初計画にはなかった光散乱に基づく細菌検出法の開発と同時に標的細菌の定量についても今後検討を行うこととした。また，導電性高分子PPy膜を電極上で形成する際，重合反応に標的細菌を共存させ，細胞をPPy膜に固定することに成功した。（２）細菌の生命活動は，細胞内での種々の化学反応によって支えられていることから，これらの化学反応に着目した細胞活性の評価について検討した。細菌分散液での電気化学計測において，好気下では溶存酸素の減少量から細胞の呼吸活性が評価可能であった。しかし，酸素とメナジオン（電子メディエータ）が共存した場合，電流応答が重複し，正確な活性計測が困難であった。そこで，電子メディエータについて再度探索することとした。酸素は細菌活性にとって重要であることから，計測系における溶存酸素の除去は好ましくない。そこで，酸素の電流応答を電位選択的に除外し，かつ選択した電位で電流応答を示すメディエータの選定を行った。

The purpose of this study is to develop a novel detection principle for multi-angle evaluation of bacterial cell activity, including (1) development of bacteria-specific electrodes, and (2) development of high-sensitivity measurement of cell activity. (1) Chemical modification of antibodies, preparation of metal particles, identification of cells, detection of metal particles, particle size decomposition and analysis of cell surfaces Anti-O 157 antibodies are modified to bind to E. coli O157 and other serotypes of E. coli The principle of introduction of specific antibodies to different metals (gold, silver and copper) into Escherichia coli O26 and yellow bacteria was confirmed. The identification of each cell by dark field microscopy and the identification of the species by the combination of particles and antibodies are possible due to the light scattering characteristics of the metal species. The initial plan was to develop a method for detecting bacteria by light scattering and to quantify the target bacteria in the future. When the conductive polymer PPy film is formed on the electrode, the target bacteria are co-cultured, and the cells are successfully immobilized on the PPy film. (2) The biological activities of bacteria, the chemical reactions of the species in the cell, the chemical reactions of the species in the cell, the evaluation of the cell activity. Electrochemical measurements of bacterial dispersions can be used to assess the reduction of soluble acids and the respiratory activity of cells. The current response is repeated and accurate activity measurement is difficult. This is the first time I've ever been to a place like this. Acid is important for bacterial activity, and the measurement system is good for the removal of soluble acid. In addition, the current response of the acid element is not selected, and the current response of the acid element is selected.

项目成果

期刊论文数量（60）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Ultrasensitive self-driven photoelectrochemical aptasensor for lincomycin detection based on oxygen vacancy-tunable BiOBr nanosheet coupled with dual-function of N-doped Ti3C2 quantum dots

基于氧空位可调BiOBr纳米片与N掺杂Ti3C2量子点双功能耦合的超灵敏自驱动林可霉素光电化学适体传感器

DOI：
10.1016/j.biosx.2022.100266
发表时间：
2022
期刊：
Biosensors and Bioelectronics: X
影响因子：
0
作者：
Wei Meng;Du Xiaojiao;Zhang Yude;Shan Xueling;Wang Wenchang;Chen Yanli;Jiang Ding;Xu Fangmin;Shiigi Hiroshi;Chen Zhidong
通讯作者：
Chen Zhidong

「微生物センサで食の安全を守る」

“利用微生物传感器保护食品安全”

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
千葉弓子;金井秀太;板倉正道;入部玄太郎;椎木　弘
通讯作者：
椎木　弘

金属ナノ構造体を標識とした微生物の電気化学的検出

使用金属纳米结构作为标记的微生物电化学检测

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
森松賢順，Li Xinxuan，西山雅祥;成瀬恵治;内田　智士;中村祥吾，中尾彰宏，板垣賢広，西井成樹，定永靖宗，椎木　弘金属ナノ構造体を標識とした微生
通讯作者：
中村祥吾，中尾彰宏，板垣賢広，西井成樹，定永靖宗，椎木　弘金属ナノ構造体を標識とした微生

金ナノ粒子／セルロースナノファイバ複合膜を用いた汗成分のセンシング

利用金纳米颗粒/纤维素纳米纤维复合膜传感汗液成分