バイオセンサ・バイオイメージング

バイオセンシングとバイオイメージングは、生体内の生物学的および病理学的プロセスに関する分子レベルでの研究を促進します。バイオセンサは、生物学的分析物、生物学的構造、または微生物の存在または濃度を検出するために使用されるデバイスです。バイオセンサは、バイオエレクトロニクス、食品・環境モニタリング、バイオメディカルの分野で、病原体や食品中の毒素、疾患のバイオマーカーを検出するために使用されます。

バイオセンサは、分析対象物を識別して信号を発する認識部、信号変換部、受信した信号を測定・定量する読取部の3つの主要部分から構成されます。抗体、ヌクレオチド、酵素、タンパク質などの生体受容体は、対象となる分析物やバイオマーカーと結合または相互作用する認識分子として機能します。信号変換部は、電気的、電気化学的、光学的、または磁気的な出力を含む多種多様な物理化学的性質を介して機能します。

バイオイメージングとは、細胞、組織、生体構造における生物学的プロセスを非侵襲的に視覚的に表現し、病気の診断や治療をより正確に行うために用いられる光学的なバイオセンシングです。

生体内の現象の観察する診断イメージング法としては、X線、コンピュータ断層撮影法（CT：computed tomography）、磁気共鳴画像法（MRI：magnetic resonance imaging）、磁気共鳴機能画像法（fMRI：functional magnetic resonance imaging）、陽電子放射断層撮影法（PET：positron emission tomography）などが挙げられます。in vitroの用途では、二光子励起顕微鏡法（two-photon fluorescence excitation microscopy）、光褪色後蛍光回復法（FRAP：fluorescence recovery/redistribution after photobleaching）、蛍光共鳴エネルギー移動（FRET：fluorescence resonance energy transfer）などの手法が用いられます。

詳細は、Material Matters™のバイオアッセイ、バイオイメージング特集号をご覧ください。