A novel bacteriological examination technique with dielectric sensors and perfluorinated compounds

一种采用介电传感器和全氟化合物的新型细菌学检查技术

• 批准号: 22KJ1952
• 负责人: 山重 貴久
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ1952/
• 关键词: 細菌検査; 微生物検査; バイオセンサ; 誘電センサ; 近接センサアレイ; 食品検査; フッ素系不活性溶媒; 迅速培養

本研究はフッ素系不活性溶媒による微生物の迅速培養と、当研究グループが独自に開発した誘電センサによる微生物の検出技術を組み合わせ、迅速簡便かつ汎用的な新規微生物検査技術を開発し、将来的な食の安全保障向上などに繋げることを目的としている。本年度はまず、フッ素系不活性溶媒による迅速培養系を最適化するため、その機序を解明することを目指し、培地と不活性溶媒の成分分析を実施した。これにより、従来提唱されていた、不活性溶媒が酸素の供給源となっているだけでなく、代謝産物のスキャベンジャーとして機能していることが明らかとなった。これにより、この手法は好気性菌だけでなく、幅広い菌種に対して有効である可能性が示唆された。その後実際に嫌気性菌などを用い、これらに対しても増殖促進効果があることを見出した。また、この促進効果を大きくするため、不活性溶媒の体積など、いくつか重要なパラメータがあることが分かった。また、誘電センサによる微生物増殖測定に関しては、従来行ってきたアレイセンサの平均値を用いるだけでなく、測定ごとにイメージングを行うことで、菌の運動性や菌体の大きさなど、菌の特性に由来する情報を取得できることを明らかとした。これは、未知の試料を測定した際に、誘電センサだけで簡単な菌種の推定ができる可能性を示唆している。来年度は、本年度得られた知見を生かし、実際に不活性溶媒による微生物の迅速培養と、誘電センサによる微生物検出を効果的に組み合わせ、その特性や性能を評価する。

This study は フ ッ element is not active solvent に よ る microbial の cultivate と quickly, when the グ ル ー プ が に alone open 発 し た induced electric セ ン サ に よ る microbial の 検 を technology group み close わ せ easy, rapid か つ domestic microbial 検 な new gauge to check technology を open 発 し, future な food の security upward な ど に 繋 げ る こ と を purpose と し て い る. This year は ま ず, フ ッ element is not active solvent に よ る rapidly develop department を optimization す る た め, そ の machine sequence を interpret す る こ と を refers to と し, pei is not active solvent の composition analysis を be applied し た. こ れ に よ り, 従 to sing さ れ て い た, not active solvent が acid の supply source と な っ て い る だ け で な く, metabolites の ス キ ャ ベ ン ジ ャ ー と し て function し て い る こ と が Ming ら か と な っ た. The possibility of the effects of <s:1> れによ れによ, <s:1> <s:1> techniques, <s:1> aerobic bacteria だけでなく, and hotomihiro <s:1> strains に on て て is が suggesting された. そ の after the event be に too 気 sex bacteria な ど を い, こ れ ら に し seaborne て も raised colonization promote unseen fruit が あ る こ と を shows し た. ま た, こ の promote large unseen fruit を き く す る た め volume, not active solvent の な ど, い く つ か important な パ ラ メ ー タ が あ る こ と が points か っ た. ま た, induced electric セ ン サ に よ る microorganism determination rights colonization に masato し て は, 従 to っ て き た ア レ イ セ ン サ の on average numerical を with い る だ け で な く, determining ご と に イ メ ー ジ ン グ を line う こ と で, bacteria の motility や bacteria の big き さ な ど, bacteria の に origin す る intelligence を obtain で き る こ と を Ming ら か と し た. こ れ は, determination of unknown の try material を し た interstate に, induced electric セ ン サ だ け で Jane 単 な strains の presumption が で き を る possibility in stopping し て い る. To and this year's annual は ら れ た knowledge を raw か し, be interstate に not active solvent に よ る microbial の rapidly develop と, induced electric セ ン サ に よ る microbial 検 out を unseen fruit み に group and わ せ, そ の features や を performance evaluation 価 す る.

项目成果

Near-field sensor array with 65-GHz CMOS oscillators can rapidly and comprehensively evaluate drug susceptibility of Mycobacterium.

• DOI: 10.1038/s41598-023-30873-9
• 发表时间: 2023-03-07
• 期刊: SCIENTIFIC REPORTS
• 影响因子: 4.6
• 作者: Kikuchi, Shojiro;Yamashige, Yoshihisa;Hosoki, Ryosuke;Harata, Masahiko;Ogawa, Yuichi
• 通讯作者: Ogawa, Yuichi

Dielectrophoresis-assisted 65-GHz LC-oscillator array CMOS chips for label-free and sensitive detection of microorganism cells

介电泳辅助 65 GHz LC 振荡器阵列 CMOS 芯片，用于微生物细胞的无标记灵敏检测

• DOI: 10.1016/j.sna.2023.114286
• 发表时间: 2023
• 期刊: Sensors and Actuators A: Physical
• 作者: Chen Siyao;Yamashige Yoshihisa;Mitsunaka Takeshi;Kondo Naoshi;Shiraga Keiichiro;Ogawa Yuichi
• 通讯作者: Ogawa Yuichi

Monitoring Microbial Growth by Using CMOS Near-field Array Sensor for Rapid Food Inspection

使用 CMOS 近场阵列传感器监测微生物生长以进行快速食品检测

• 发表时间: 2022
• 作者: Yoshihisa Yamashige;Siyao Chen;Shojiro Kikuchi;Naoshi Kondo;Yuichi Ogawa
• 通讯作者: Yuichi Ogawa