教員総覧 - 釘宮　章光 | 広島市立大学

（最終更新日 : 2024-03-26 16:56:22）

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クギミヤ　アキミツ Kugimiya Akimitsu
釘宮　章光

所属広島市立大学大学院情報科学研究科医用情報科学専攻

広島市立大学情報科学部医用情報科学科

職種准教授

メールアドレス

ホームページ
http://www.bio.info.hiroshima-cu.ac.jp/index.html

教員審査
	大学院における研究指導担当資格有り

職歴
2015/04/01	広島市立大学　大学院情報科学研究科　創造科学専攻・准教授広島市立大学　情報科学部　医用情報科学科・准教授
2010/04/01 ～	広島市立大学大学院情報科学研究科医用情報科学専攻准教授
2010/04/01 ～ 2015/03/31	広島市立大学　社会連携センター　プロジェクト研究推進室・准教授
2010/04/01 ～	広島市立大学情報科学部医用情報科学科准教授
2001/08/01 ～ 2010/03/31	財団法人広島市産業振興センター　先端科学技術研究所・次長
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学歴
2001/04/13 (学位取得)	Doctor of Engineering
2001/04/13 (学位取得)	博士（工学）
1995/04/01～1995/12/31	東京大学大学院　工学系研究科化学生命工学専攻博士中退
1993/04/01～1995/03/31	東京大学大学院　工学系研究科化学生命工学専攻修士修了
1989/04/01～1993/03/31	東京工業大学工学部生体分子工学科卒業

教育・研究活動状況
【1. 病気の診断に用いるアミノ酸計測装置の開発】　臨床医療や予防医療の分野において、血液中や尿中のアミノ酸濃度の分析を行うことは疾患の早期発見、疾病の計測に極めて有効であり、メタボリックシンドロームや肝臓病、糖尿病、がん、アルツハイマーなどの病態で血中のアミノ酸濃度バランスが健常な状態とは異なってくることが知られている。また食品の管理プロセスにおいてもアミノ酸などの分析値がその品質の指標になるということが明らかになっている。しかし、現在のところアミノ酸濃度の計測はHPLCの原理を用いる分析法が一般的であり、大量の有機溶媒や煩雑な操作が必要とされている。　本研究では、臨床計測や食品の品質管理・分析に応用可能なアミノ酸計測技術を開発する目的で、20種類のアミノ酸濃度を簡便に計測可能なバイオセンサー型の小型装置の開発を行っている。20種類の各アミノ酸を識別する生体分子として、生体内に存在する酵素であるアミノアシルtRNA合成酵素（aaRS）の分子認識能に着目し、世界に先駆けてaaRS酵素を用いるアミノ酸センシング法を提唱している。aaRSは20種類のアミノ酸に対してそれぞれ20種類存在し、生体内においてたんぱく質やペプチドの生合成に関わっているため、アミノ酸に対する正確な分子認識能が期待できると考えられる。酵素反応式を右に示す。式[1]に示すようにaaRSは、1分子のaaRSから1分子のピロリン酸しか産生されないため、ピロリン酸を測定することでアミノ酸の定量を可能とするには、多量のaaRSが必要とされる。そこで本研究では、式[2]-[4]の例のように、ピロリン酸の蛍光試薬等を用いた高感度検出によるaaRSでのアミノ酸測定量法について研究を行っている。この方法により、これまでに20種類中17種類にアミノ酸について、数μM～数十μM、あるいは100μMまでの濃度域において選択的に定量可能であることを示している。将来的には一つの小型装置あるいは分析キットで複数の病態の診断が可能となり、また病気の早期発見や病態異常への早期対処が出来るため、患者のみならず健常な人の医療や食に対する安心・安全を実現し向上させることが可能になる。【2. 分子認識材料の合成とセンシング法への応用】　生体分子は分子認識能や触媒反応など様々な優れた機能をもつ反面、そのまま工業的に利用するには困難である、安定性に欠けるなどの欠点がある。そのため取り扱いが容易で安定性にも優れた人工分子認識材料の開発が望まれている。そこでテーラーメイド的に、かつ分子の自己集合を利用する分子認識材料の開発についての研究を行っている。　現在はこの方法を「高度下水処理システム---下水処理水からのリン酸イオンの選択的除去」に応用することも検討しており、水系においてリン酸基と高い結合性を示すチオウレア基を有するモノマーを用いてリン酸に特異的結合性を示すポリマーを合成し、リン酸を効率的に回収可能なことを示している。【3. 理科教室の開催】　子供の理科離れを防ぎ、興味をもってもらうという目的で「くらりか」という理科教室を開催している。小学校や公民館、科学館などで年間25回程度開催している。開催希望校は随時募集中。

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aaRS酵素反応式

現在の専門分野
生物分子化学, 分析化学, 生体関連化学, 生物機能・バイオプロセスキーワード(バイオセンシング・分析化学・アミノ酸・予防医学・生体計測・分子認識化学)

研究テーマ
2008	網羅的に病気の診断が可能なアミノ酸計測用小型装置の開発
2003	分子認識材料の合成とセンシング法への応用 -高度下水処理システム～下水処理水からのリン酸イオンの選択的除去-

共同・受託研究希望テーマ
アミノ酸計測用センサーの開発
分子認識材料の合成とセンシング法への応用 -高度下水処理システム～下水処理水からのリン酸イオンの選択的除去-

研究課題・受託研究・科研費
1997/04/01 ～ 2001/03/31	バイオミメティック材料を用いる農薬の新しい分析法に関する研究基盤研究(B)一般
1997/04/01 ～ 1998/03/31	バイオミメティック有機素子を用いた血中コレステロール計測用センサーの開発 * 一般研究
1997/04/01 ～ 1999/03/31	水系において糖類に対する分子認識能を示す高分子の創製若手研究(A)
2001/04/01 ～ 2003/03/31	シアル酸インプリントポリマー固定化SPRセンサーの開発若手研究(A)
2005/04/01 ～ 2006/03/31	河川中のリン酸イオンを選択的に捉える環境負荷低減フィルターの開発 * （独）科学技術振興機構　研究成果活用プラザ広島　実用化可能性試験
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著書・論文歴
著書	マイクロ流路－ものづくりと分析技術－「全アミノ酸同時計測用バイオチップへの応用」 2014/05
論文	Highly sensitive colorimetric detection of histidine using histidyl-tRNA synthetase as the bioreceptor Biomedical Materials and Devices (共著) 2023/04/10
論文	Effects of Light-emitting Diode Irradiation Pattern on the Anthocyanin Content of Broccoli Sprouts in a Plant Factory for the Production of Functional Foods Japan Journal of Food Engineering 23 (3),71-83頁 (共著) 2022/10/01
論文	Development of a one‑step analysis method for several amino acids using a microfluidic paper‑based analytical device Scientific Reports 12 (3427) (共著) 2022/03/02
論文	栄養欠乏状態の計測に用いる尿中バイオマーカーの探索に関する研究広報誌 West Breeze (85) (単著) 2021/12/01
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学会発表
2024/05	ペーパーマイクロ流路デバイスにおけるUSBカメラによる比色検出法の高感度化の検討 (日本分析化学会　第84回分析化学討論会)
2024/03	アミノアシルtRNA合成酵素を用いるBCAA分析における実サンプル計測評価 (日本化学会　第104春季年会)
2024/01	Development of paper-based analytical device for the determination of amino acids (SCF Chemical Biology Symposium 2024)
2024/01	Spectrophotometric detection of leucine using enzymatic reaction and examination of reaction conditions (SCF Chemical Biology Symposium 2024)
2023/05	酵素法によるロイシン濃度の高感度計測のための反応条件の検討 (日本分析化学会　第83回分析化学討論会)
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講師・講演
2021/12/01	栄養欠乏状態の計測に用いる尿中バイオマーカーの探索に関する研究

受賞学術賞
2024/03/09	株式会社リバネスリピドームラボ賞 (脂質マーカー簡易計測法の開発)

教育上の能力

●作成した教科書、教材

1998/04	広島市立大学情報科学部情報機械システム工学科　3年実験テキスト

●その他教育活動上特記すべき事項

2022/11/09	呉港高等学校　模擬授業
2022/06/23	広島県立沼田高等学校　模擬授業
2020/10	広島県立廿日市高等学校　模擬授業
2017/12	広島県立美鈴が丘高等学校　模擬授業
2017/07	広島県立安芸高等学校　模擬授業
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社会における活動
2022/11/09	広島市立大学科学教室
2022/07/19	広島市立大学科学教室【FD・SD研修講師】
2022/06/11	広島市立大学科学教室
2022/05/21	広島市立大学科学教室
2022/03/13	広島市立大学科学教室
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所属学会
2012/11/01	新アミノ酸分析研究会
2011/04/01	日本ケミカルバイオロジー学会
2004/07/01	日本分析化学会
1996/10/01	日本化学会　バイオテクノロジー部会
1995/01/01	日本化学会

委員会・協会等
2018/09/21	フルオラス科学研究会第11回フルオラス科学研究会実行委員
2015/11/16	Sciforschen社、(USA) Journal of Bioanalytical Techniques 編集委員
2015/03/01	日本化学会日本化学会　代表正会員
2013/09/27 ～ 2014/09/30	日本分析化学会日本分析化学会第63年会実行委員

公開講座
2015/10	平成27年度　広島市立大学情報科学部公開講座講座種別：公開講座