ナノ空間での高収率物質変換に基づく呼気計測技術の開発

基于纳米空间高产材料转化的呼吸测量技术发展

• 批准号: 22K05168
• 负责人: 山口 央
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Ibaraki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K05168/
• 关键词: ナノポーラス; 呼気センサー; ナノチャンネル

呼気は採取容易な非侵襲試料であり，揮発性バイオマーカー（VBM），呼気エアロゾルに含まれる不揮発性バイオマーカー（N-VBM）をターゲットとしたバイオセンサー開発が進められている。呼気センサー開発では，呼気試料を迅速かつ簡便に捕集するための方法論，呼気中微量成分を高選択かつ高感度に計測する方法論が主要な開発項目である。本研究の目的は，『ナノ空間での高収率酵素反応と電気信号変換』に立脚した設計から，上記要求を解決する呼気センサー要素技術を開発することである。具体的な研究課題は①VBM計測系の開拓と実証，②N-VBM計測系の開拓と実証，③センサー部位の集積化と高度化であり，本年度は①と②について遂行した。①については，ナノホール電極における気液界面形成，ホルムアルデヒドをモデルVBMとした実証実験を行った。さらに，気体中ホルムアルデヒド濃度を正確に制御するフローシステムを自作し，試作したセンサーの検出感度についても検討を進めた。②についてはGOD封入メソポーラスシリカを用いたグルコースの簡易計測について実証した。酵素封入においては，メソポーラスシリカ細孔に対する酵素や基質の吸着状態を明らかとする必要がある。そのために，ミオグロビンをモデル酵素としたメソポーラスシリカ吸着分布に及ぼす細孔サイズの影響，カチオン性分子のメソポーラスシリカ吸着に関する温度の影響についても明らかとした。

It is easy to take non-invasive samples, but it is not easy to take non-invasive samples (VBM). It is easy to take non-invasive samples (N-VBM). It is easy to take non-invasive samples (N-VBM). The methodology for rapid and simple collection of breath samples and for high sensitivity measurement of trace components in breath are major development items. The purpose of this study is to develop a new technology for high efficiency enzyme reaction and electrical signal conversion in space. Specific research topics include ① development and verification of VBM measurement system, ② development and verification of N-VBM measurement system, ③ integration and heightening of network sites, and ① implementation of this year.① In the middle of the process, the electrode is formed into a liquid interface, and the VBM is realized. In addition, the concentration of the drug in the body is controlled automatically, and the sensitivity of the drug is tested. (2) Simple measurement of GOD encapsulation parameters The enzyme is encapsulated in the pore and the adsorption state of the enzyme substrate is clearly defined. The influence of temperature on the adsorption of molecular molecules and the distribution of adsorption of molecular molecules is discussed.

项目成果

Influence of ionic strength and temperature on adsorption of tetrakis-N-methylpyridyl porphyrin onto mesoporous silica

• DOI: 10.1016/j.colsurfa.2022.130262
• 发表时间: 2022-12
• 期刊: Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects
• 作者: Akira Yamaguchi;Ami Ishii;T. Kamijo

ナノホール電極での気液界面形成と電気化学ガスセンシング応用

纳米孔电极气液界面的形成和电化学气体传感应用

• 发表时间: 2022
• 作者: Akira Yamaguchi;Ami Ishii;Toshio Kamijo;仲田遥香，山口央
• 通讯作者: 仲田遥香，山口央

茨城大学山口研究室

茨城大学山口实验室

Protein Condensation at Nanopore Entrances as Studied by Differential Scanning Calorimetry and Small-Angle Neutron Scattering

• DOI: 10.1021/acs.jpclett.2c01708
• 发表时间: 2022-09-12
• 期刊: JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY LETTERS
• 影响因子: 5.7
• 作者: Aizawa，Mami;Iwase，Hiroki;Yamaguchi，Akira
• 通讯作者: Yamaguchi，Akira

ANSTO(オーストラリア)

安斯托（澳大利亚）