慶應義塾大学学術情報リポジトリ(KOARA)KeiO Associated Repository of Academic resources

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2020000009-20200030  
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本文公開日
 
タイトル
タイトル 生物活性糖質固定化ダイヤモンド電極による病原体検出センサーの開発  
カナ セイブツ カッセイ トウシツ コテイカ ダイヤモンド デンキョク ニ ヨル ビョウゲンタイ ケンシュツ センサー ノ カイハツ  
ローマ字 Seibutsu kassei tōshitsu koteika daiyamondo denkyoku ni yoru byōgentai kenshutsu sensā no kaihatsu  
別タイトル
名前 Pathogen sensor based on boron-doped diamond (BDD) electrode terminated with biologically active carbohydrates  
カナ  
ローマ字  
著者
名前 高橋, 大介  
カナ タカハシ, ダイスケ  
ローマ字 Takahashi, Daisuke  
所属 慶應義塾大学理工学部准教授  
所属(翻訳)  
役割 Research team head  
外部リンク  
 
出版地
 
出版者
名前 慶應義塾大学  
カナ ケイオウ ギジュク ダイガク  
ローマ字 Keiō gijuku daigaku  
日付
出版年(from:yyyy) 2021  
出版年(to:yyyy)  
作成日(yyyy-mm-dd)  
更新日(yyyy-mm-dd)  
記録日(yyyy-mm-dd)  
形態
1 pdf  
上位タイトル
名前 学事振興資金研究成果実績報告書  
翻訳  
 
 
2020  
 
開始ページ  
終了ページ  
ISSN
 
ISBN
 
DOI
URI
JaLCDOI
NII論文ID
 
医中誌ID
 
その他ID
 
博士論文情報
学位授与番号  
学位授与年月日  
学位名  
学位授与機関  
抄録
細胞表層上の糖質は、様々なウイルスや病原菌の感染に深く関与している。例えば、インフルエンザウイルス(IFV)やコロナウイルス(MERS/SARS-CoV)は、宿主細胞上のシアロ糖鎖と相互作用することで感染し、出芽の際、IFVは、シアロ糖鎖を加水分解することで感染拡大することが知られている。さらに近年、インフルエンザやCOVID-19等の新興感染症が世界中で猛威を奮っており、標的病原体を高感度かつ簡便に検出する新規デバイスの開発が求められている。そこで本研究では、病原体感染に関与する生物活性糖質を固定化したホウ素ドープダイヤモンド (BDD) 電極を用いて、これらを電気化学的に、高感度・簡便に検出可能にする新規病原体センサーの開発を目的とし研究を行った。
本研究の初年度である2019年度において、我々は、BDD電極上にO-アリールシアロシドを固定化した新規IFV検出センサーの開発に成功したが、既往のセンサーと比較して低感度であることが分かった。そこで本年度は、上記センサーの高感度化およびIFV以外の病原体を標的とした応用研究を目的として行った。まず、IFVと反応するO-アリールシアロシド部位を複数束ねたデンドリマー型糖化合物の合成を検討し、中間体の合成まで達成した。次に、SARS-CoV-2検出センサーの開発を目的とし、硫酸化オリゴ糖のデザイン・合成、及びSARS-CoV-2のSタンパク質に対する結合活性を指標とした構造活性相関研究を行った。その結果、ある種の硫酸化オリゴ糖がSARS-CoV-2 Sタンパク質に対して結合活性を有することを初めて見出した。現在、この硫酸化糖鎖をBDD電極上に固定化した新規SARS-CoV-2検出センサーの開発に取り組んでいる。この他、病原性大腸菌O1に含まれる特異な糖鎖構造の合成に取り組み、その化学合成に初めて成功した。
Carbohydrates on cell surfaces play crucial roles in viral and pathogenic infections. For instance, while influenza virus (IFV) infection cycle starts with the interaction with sialoside receptors on the host cell surface, when progeny IFV releases from the host cell, influenza virus-neuraminidase (IFV-NA) on the virions cleaves off sialic acid from glycans on the host cell. Recently, emerging infectious diseases including influenza and COVID-19 have been raging all over the world. Therefore, development of the specific and sensitive devices that can detect the target viruses and pathogens is highly desirable. In this context, we conducted the research with aim to develop a new pathogen sensor based on the boron-doped diamond (BDD) electrode terminated biologically active glycosides.
In the first year of this research, 2019, we successfully developed a O-aryl sialoside terminated BDD electrode as a potential for novel IFV sensor. However, the sensitivity was found to be lower than the conventional one. Based on these findings, in this year, the study with aim to 1) improve the sensitivity of the above IFV sensor and to 2) develop other pathogen sensors were investigated. Initially, we examined the synthesis of dendrimeric compounds with multiple O-aryl sialoside moieties that react with IFV, and achieved the synthesis of intermediates. Next, to develop SARS-CoV-2 sensor, we design and synthesis of sulfated oligosaccharides, and conducted structure–activity relationship study based on the affinity to SARS-CoV-2 S protein. As the results, it was found, for the first time, that a certain sulfated oligosaccharide has binding affinity against SARS-CoV-2 S protein. We are currently developing a novel SARS-CoV-2 senor based on the BDD electrode terminated the sulfated oligosaccharide. In addition, we have succeeded in the first chemical synthesis of a unique glycan structure derived from pathogenic E. coli O1.
 
目次

 
キーワード
 
NDC
 
注記

 
言語
日本語  

英語  
資源タイプ
text  
ジャンル
Research Paper  
著者版フラグ
publisher  
関連DOI
アクセス条件

 
最終更新日
Feb 16, 2024 14:06:45  
作成日
Feb 16, 2024 14:06:45  
所有者
mediacenter
 
更新履歴
Feb 16, 2024    インデックス を変更
 
インデックス
/ Public / 塾内助成報告書 / 学事振興資金研究成果実績報告書 / 2020年度
 
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