クロスファーム

多変量解析と機械学習による直接電子移動型酵素の電極触媒能の向上およびデバイス応用

基盤部門カーボンニュートラル推進本部

髙村 映一郎准教授

研究課題カテゴリー 基礎医学 , 歯学 , 臨床医学 , バイオ , 生物 , 農学 , 環境
研究課題名にあてはまる項目 プロセス・工法・要素技術などの開発 , 測定・評価方法(医療・バイオ含む) , 製品開発(繊維、工業製品、医薬品、医療機器など)
研究概要

現在、スマートデバイスの発展に伴い、連続的に生体信号を計測するセンサへの注目が高まっている。さらに、今後はサンプル(血、汗など)採取に不快感を生じないデバイスが発展していくことが期待される。
その中で、体内のグルコース、アミノ酸などの生体分子を計測するバイオセンシング技術の核となるのは、測定対象の分子を認識するセンサ素子である。酵素を利用した電気化学センサでは酵素が対象分子から電子を奪い、電極へ渡す際の電流を測定することで対象分子を検出するが、一般的な酸化還元酵素は電極への電子伝達に、毒性があり長期安定性に乏しい酸化還元分子(メディエータ)を要する。
近年、メディエータ不要の直接電子移動(DET)型酵素の報告が増えてきているが、DET型酵素の性能向上変異体構築の方法論は確立されていない。DET 型酵素搭載センサが開発されれば、メディエータ不要で長期計測が可能になる。
本研究では、従来にない電気化学反応に基づいたスクリーニングに多変量解析および機械学習を組み合わせることで DET 型酵素の性能向上変異体構築の方法論の確立を目指す。また、性能向上変異体を用いたセンシングデバイスも開発する。

募集中内容
マッチング希望内容
シミュレーション/解析などを行ってくれる人, 試作品を作ってくれる人, 測定/評価をしてくれる人
ファームメンバー

髙村映一郎(繊維先端工学講座、講師)
梶田真司(生物応用化学講座・助教)
坂元知里(福井高専、助教)(予定)

研究概要図

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