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脳機能解明に向けたシグナル伝達の多項目同時イメージング法の開発

开发用于信号转导的多项目同时成像方法以阐明大脑功能

基本信息

批准号：
16J02105
负责人：
阿部博弥
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

脳に関する情報伝達や記憶といった機能や神経変性疾患の理解は、光学的手法や機能的核磁気共鳴画像法などの分析技術の発達により確実に深まっている。一方で、これらの分析手法は定量性が乏しいことや、単項目解析であることが課題であった。そこで、定量性を有し、多項目同時解析可能な新規電気化学イメージングセンサを開発する。具体的には、これまでに開発した集積回路を利用した電気化学デバイスを基板として、集積回路への多項目計測システムの導入、種々の神経伝達物質の選択的検出、活動電位の高感度検出を目指す。これらにより、神経伝達物質の選択的検出および活動電位の高感度検出を可能とする新規電気化学センサの開発を目指した。1年目および2年目では複数の神経伝達物質を同時に評価できる電気化学イメージングデバイスの開発に着手してきた。このデバイスでは、選択的に電極に酵素を導入した電極を作成することで、ドーパミンおよびグルタミン酸の同時検出に成功している。最終年度になる3年目では、これまでに作成してきた新規電化学デバイスの神経伝達物質の検出感度をさらに高感度化するために、シグナル増幅機構および神経伝達物質の選択的検出能を有する電気化学イメージングデバイスの設計、シミュレーションそして作成を行った。作成した新規電気化学イメージングデバイスその結果、2から3倍近く神経伝達物質の検出感度の向上を確認した。また、シミュレーション結果とも一致しており、設計通りのデバイス作成に成功したと言える。本デバイスを用いて神経様細胞塊を評価し、リアルタイムで神経様細胞塊から放出される神経伝達物質の検出に成功した。これらの成果をまとめ、現在学会発表や国際誌への投稿を行っている。

Information transmission, memory, functional and neurological disorders, optical techniques, functional NMR imaging, and the development of analytical techniques The analysis method is quantitative and simple. The new electrochemistry model is developed for quantitative analysis and simultaneous analysis of multiple items. Specifically, the integrated circuit is used for the introduction of multi-item measurement systems, detection of selected substances, and high-sensitivity detection of active potentials. The detection of high sensitivity of active potential and the development of new electrochemical systems are indicated in this paper. In the first two years, the development of a number of chemical reagents was initiated. The enzyme was introduced into the selected electrode and the enzyme was successfully produced. In the last three years, the new regulations for the detection of electrochemical substances, high sensitivity, high sensitivity, Make new electrical chemistry test results, 2 - 3 times the sensitivity of the detection of substances to confirm The result of the design is consistent with that of the design. This article describes the successful detection of neurotransmitter substances by the evaluation of neurotransmitter cells and their release. The results of this study are published in the journal International Journal.