国立研究開発法人産業技術総合研究所
国立大学法人東京科学大学
国立大学法人電気通信大学
慶應義塾⼤学
【ポイント】
アルブミン（生体内タンパク質）と特異的に結合して可視光を放つ発光インジケーターを開発
生体内に取り込まれたタイヤ添加剤を、発光インジケーターの発光強度の変化から検出・可視化する技術を確立、生体内挙動解析が可能に
紙ベースセンサーに実装することで、大型の分析機器を必要としない簡便・迅速なスクリーニングが可能、環境モニタリングへの応用に期待
国立研究開発法人産業技術総合研究所（以下「産総研」という）環境創生研究部門 金 誠培 主任研究員と国立大学法人東京科学大学生命理工学院 生命理工学系 古田 忠臣 助教、国立大学法人電気通信大学環境安全衛生管理センター 北田 昇雄 准教授、情報理工学研究科基盤理工学専攻 牧 昌次郎 教授、慶應義塾大学理工学部応用化学科 チッテリオ ダニエル教授、スタンフォード大学 Ramasamy Paulmurugan教授らは、アルブミンと特異的に結合して可視光を放つ発光インジケーターを用いて、タイヤ添加剤として使われる物質を検出・可視化する新しいイメージング技術を開発しました。本技術により、発光インジケーターが化学物質の存在量に応じて示す発光変化を指標として、対象化学物質を迅速に可視化することが可能となりました。
さまざまな動物のアルブミンに特異的に結合し、特有の色と強さの光を放つ複数の発光インジケーターの分子構造を最適化しました。生体イメージングへの応用により、生きたマウスに経口投与した際、タイヤ添加剤6PPDが肝臓に到達し、アルブミンと結合する様子が20分以内で観察できました。
さらに、本手法は紙ベースのセンサーとしても実装可能であり、アルブミンを塗布した紙片に検体と発光インジケーターを滴下するだけで、簡便かつ迅速に化学物質のアルブミンへの作用を可視化することができます。本技術は、大型の分析機器を必要としない簡便・迅速な手法であることから、環境モニタリングへの応用が見込まれます。化学物質とアルブミンとの作用を紙片やマウス個体で可視化できる点に特長があり、今後、生体内で多様な化学物質の生理活性を可視化・シミュレーションする技術へと発展することが期待されます。
なお、この研究成果の詳細は、2026年9月28日に「Environmental Science & Technology」に掲載されます。
プレスリリース全文は、以下をご覧下さい。