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【Live配信セミナー】
生物の嗅覚受容体を活用した匂いセンサの開発動向

4月開催 化学系セミナー  更新日:2021年3月 1日
 セミナー番号【104405】4/27 講師3名
★生物が持つ優れた匂い検出能力をセンサ開発へどう応用するのか
 高感度、高選択性を有する匂いセンサの実現へ向けた最新研究動向を解説

【Live配信セミナー】
生物の嗅覚受容体を活用した匂いセンサの開発動向


■ 講師
1. 東京大学 先端科学技術研究センター 特任准教授 博士(農学) 光野 秀文 氏
2. 東京農工大学 大学院工学研究院 生命機能科学部門 助教 博士(工学) 福谷 洋介 氏
3. 東京大学 大学院情報理工学系研究科 知能機械情報学専攻 教授
神奈川県立産業技術総合研究所 プロジェクトリーダー  博士(工学) 竹内 昌治 氏
■ 開催要領
日 時 : 2021年4月27日(火) 10:30~16:15
会 場 : ZOOMを利用したLive配信 ※会場での講義は行いません
聴講料 : 1名につき60,500円(消費税込・資料付き) 
〔1社2名以上同時申込の場合1名につき55,000円(税込)〕

■ Live配信セミナーの受講について
・本講座はZoomを利用したLive配信セミナーです。セミナー会場での受講はできません。

・下記リンクから視聴環境を確認の上、お申し込みください。
 → https://zoom.us/test

・開催日が近くなりましたら、視聴用のURLとパスワードをメールにてご連絡申し上げます。
 セミナー開催日時に、視聴サイトにログインしていただき、ご視聴ください。

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 Webブラウザから視聴する場合は、Google Chrome、Firefox、Microsoft Edgeをご利用ください。

・パソコンの他にタブレット、スマートフォンでも視聴できます。

・セミナー資料はお申込み時にお知らせいただいた住所へお送りいたします。
 お申込みが直前の場合には、開催日までに資料の到着が間に合わないことがあります。ご了承ください。

・当日は講師への質問することができます。可能な範囲で個別質問にも対応いたします。

・本講座で使用される資料や配信動画は著作物であり、録音・録画・複写・転載・配布・上映・販売等を禁止いたします。

・本講座はお申し込みいただいた方のみ受講いただけます。複数端末から同時に視聴することや複数人での視聴は禁止いたします。

・Zoomのグループにパスワードを設定しています。部外者の参加を防ぐため、パスワードを外部に漏洩しないでください。
 万が一部外者が侵入した場合は管理者側で部外者の退出あるいはセミナーを終了いたします。


プログラム

<10:30~12:00>

1.昆虫の嗅覚機能の解明とセンシング技術への活用

東京大学 光野 秀文 氏
 
【講座概要】
昆虫は、時々刻々と変化する環境中の匂い情報をすばやく検知して、環境に適応した行動を示す。生物の中でも昆虫は嗅覚が優れており、触角に備わる嗅覚受容体を使って、環境中の多様な匂い情報を高感度かつ選択的に検出している。これまでに、昆虫のさまざまな嗅覚受容体の機能が明らかとなり、その遺伝子情報が利用できるようになってきた。われわれはこのような昆虫の嗅覚受容体に着目して、匂いを蛍光変化として検出する「センサ細胞」や匂い源へ定位する「センサ昆虫」を開発した。本講演では、昆虫が備える優れた嗅覚のしくみを概説するとともに、匂いセンシング技術への活用に関する最新の研究成果を紹介する。

1.昆虫の嗅覚
 1.1 昆虫がもつ高性能な嗅覚
 1.2 昆虫の嗅覚器官とその構造
 1.3 昆虫の匂い受容の分子メカニズム
 1.4 昆虫が備える嗅覚のセンサ
 1.5 昆虫の匂い情報の処理機構

2.センシング技術への生物嗅覚の活用
 2.1 生物を活用した匂いセンシング技術の現状
 2.2 嗅覚受容体の再構築
 2.3 嗅覚受容体を活用した匂いセンサの基本原理

3.昆虫の嗅覚を活用した匂いセンシング技術
 3.1 匂いを可視化する「センサ細胞」の開発と検出原理
 3.2 「センサ細胞」による匂い簡易計測技術の開発
 3.3 蛍光パターンで匂いを識別するセンサチップの開発
 3.4 匂い源に定位する「センサ昆虫」の開発と検出原理

4.今後の展望と課題


本講演の内容は、東京大学先端科学技術研究センター 祐川侑司氏、神崎亮平氏、東京農業大学農学部 櫻井健志氏との共同研究の内容である。


【質疑応答】
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<13:00~14:30>

2.哺乳類の嗅覚受容体発現細胞を利用した気相中のにおい分子検出手法

東京農工大学 福谷 洋介 氏
 
【講座概要】
生物は環境中の様々な「におい」を常に感じながら生命活動を営んでいます。ヒトを含む哺乳類動物の嗅覚受容体はGタンパク質共役型受容体に属す7回膜貫通タンパク質です。数百種類におよぶ嗅覚受容体が様々なにおい分子を認識することによって、生物の高感度な嗅覚は成り立っています。私たちは哺乳類嗅覚受容体を生産するヒト由来の培養細胞を用いて、揮発した気相中のにおい対する応答を評価できる動物本来の嗅覚に近いアッセイ手法を構築しました。本手法は、においに関係する様々な分野で活用できるポテンシャルを持っています。本講座では、哺乳類嗅覚受容体の培養細胞での生産手法と気相のにおい分子検出手法の詳細について、最新の知見を交えながら紹介します。

1.哺乳類の嗅覚の基本原理
 1.1 哺乳類嗅覚受容体タンパク質
 1.2 嗅覚受容体の多様性

2.哺乳類嗅覚受容体発現細胞の構築
 2.1 嗅覚受容体タンパク質のヒト培養細胞での発現方法
 2.2 シャペロンタンパク質Receptor transporting proteinの利用

3.マウス嗅覚受容体を用いた気相中のにおい分子検出
 3.1 気相アッセイ手法概要
 3.2 気相中のにおい分子への応答と液相刺激との比較
 3.3 嗅覚受容体パネルによる構造類似におい分子の識別

4.応用事例
 4.1 嗅粘液発現タンパク質の嗅覚応答への影響解析
 4.2 香料に応答する嗅覚受容体スクリーニング事例

5.総括および将来展望


【質疑応答】
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<14:45~16:15>
3.嗅覚受容体を利用したバイオハイブリッド匂いセンサ

東京大学/神奈川県立産業技術総合研究所 竹内 昌治 氏

 
【講座概要】
生物が持つ嗅覚受容体は匂いやフェロモンを1分子レベルで識別し一種の情報として検出します。嗅覚受容体の機能を利用したバイオハイブリッドセンサは、汎用されている酸化物半導体型のセンサなどと比べ高い感度と優れた分子選択性が期待されており、その応用範囲は呼気や体臭による病気の診断、麻薬および爆発物の探査や食品の品質管理、環境評価など幅広い分野が想定されています。ここでは、嗅覚受容体を用いたバイオハイブリッドセンサに関して、最新の動向と将来展望を解説します。

1.序論
 1.1 バイオハイブリッドとは
 1.2 バイオハイブリッドデバイスの分類
 1.3 バイオハイブリッドセンサの背景とニーズ

2.バイオハイブリッドセンサ
 2.1 バイオハイブリッドセンサの動作原理
 2.2 昆虫の嗅覚受容体の有用性とデバイス応用

3.人工細胞膜を利用したバイオハイブリッドセンサ
 3.1 人工細胞膜とその形成方法
 3.2 人工細胞膜への嗅覚受容体の導入方法
 3.3 人工細胞膜システムによる嗅覚受容体の信号計測

4.応用探索
 4.1 ロボット応用
 4.2 保存・搬送性の向上
 4.3 呼気計測への応用


【質疑応答】