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嗅覚受容体を用いた大規模センサアレイによる匂いバイオセンサシステム

使用嗅觉受体的大规模传感器阵列的气味生物传感器系统

基本信息

批准号：
17J10158
负责人：
祐川侑司
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-26 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

昨年度までに作成した計測チャンバによって匂い応答測定の安定性を向上させることができた。一方で，匂いの繰り返し測定においては，同じ濃度の匂いに対する応答値が継時的に減少してしまう問題があった。これはセンサ細胞における蛍光退色現象に起因する問題であると予想された。そこでレーザによる励起光がセンサ細胞の匂い応答に及ぼす影響を調査した上でその対策法を検討した。蛍光退色現象を抑制するためには励起光の強度を弱めることや励起光の照射時間を短くするという手法が取られるが，これらの手法をセンサシステムの計測に組み込むことにした。励起光の弱強度照射方式や間欠照射方式を検討し，センサ応答値の継時的な減少を期待通り抑制できることがわかった。したがって，長時間にわたる匂いの繰り返し測定を安定的に実施可能となった。さらに，この匂いバイオセンサシステムを利用して匂い成分の濃度定量問題を解決可能かどうか検討した。測定には測定対象に合わせてサンサシステム自身を動的に変化させる能動センシングの考え方を取り入れた。具体的な測定の流れとしては，測定対象の匂い(対象臭)とシステム内部で保持する匂いを混ぜ合わせ調製した匂い(調製臭)のそれぞれのセンサ応答を相対比較し，その結果に基づいて濃度を調製し直し，再び匂いを測定・比較するというサイクルを繰り返す。比較時の差が十分小さくなったとき，調製臭は対象臭と同一であるとみなすことができ，これを対象臭の匂い成分濃度として決定する。1成分および2成分の匂いについて，それぞれ適切な濃度調整のためのアルゴリズムを導入し測定を行った。その結果，離散的に設定された匂い濃度候補から対象臭の匂い濃度を探索するセンシング動作を確認することができた。2成分までの匂い濃度定量を検討したが，開発したセンサシステムはさらに多くの成分を含む匂い混合物についても対応可能な拡張性があると考えている。

Yesterday, the stability of the last year's までに was measured and measured, and the stability of the させることができた was measured. On the one hand, the measurement of the においては of the いいの粲り returned, and the problem of the にてしまううがあった at the same concentration. The cause of the phenomenon of light fading is the cause of the phenomenon of light fading in cells.そこでレーザによる stimulating light and がセンサcell の匂い応respond に and ぼすeffect をinvestigation した上でその対tactics を検 Discussion した. The fading phenomenon of light is suppressed, and the intensity of the excited light is weak, and the irradiation time of the excited light is short. The technique of るといいがtakes られるが, the technique of れらのをセンサシステムのmeasurement にgroup み込むことにした. The low-intensity irradiation method of exciting light and the under-irradiation method of を検し, and the センサ応 Answer 〤の継な decreases and expects to pass and suppresses the できることがわかった.したがって, long-term にわたる匂いの缲り returned しdetermination を stable に事possible となった.さらに, この匂いバイオセンサシステムをUse the していconcentration quantitative problemをto solve the problem that may be solved by かどうか検した. Measurement of the movement of the movement of the movement of the movement of the movement of the movement of the movement of the movement of the movement of the movement of the movement of the movement of the movement of the movement. Specifically, the measurement of the flow is the flow of the flow, and the measurement of the elephant is the smell of the elephant.テム内でmaintainする匂いをmixぜ合わせmodulationした匂い(modulation smell)のそれぞれのセンサ応Answer をphase relationship comparisonし,そのRESULTSにbaseづいてconcentrationを Adjustment Make it straight, measure and compare it again. When compared, the difference is very small, and the prepared smell is the same as the smell. The ingredients are determined by the concentration of the ingredients. 1 ingredient および 2 ingredients の匂いについて, それぞれ APPROPRIATE CONCENTRATION ADJUSTMENT のためのアルゴリズムをINTRODUCTION を行った.その Result, discrete に setting されたいconcentration candidate から対 resembles smell の匂いconcentration をexploration するセンシングaction をconfirmation することができた. 2-ingredient までの匂いconcentration quantitative を検したが, 开発したセンサシステムはさらに多くのINGREDIENTS をcontaining むあいmixtureについても対応possibleな拡tension性があると卡えている.