Next generation non-invasive deep biological manipulation by combining biomolecular engineering and low physical energy logistics

Administrative Group

Project Area	Next-generation non-invasive biological deep-tissue manipulation by biomolecular engineering and low physical energy logistics
Project/Area Number	20H05755
Research Category	Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Review Section	Transformative Research Areas, Section (III)
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	Keiichi Inoue 東京大学, 物性研究所, 准教授 (90467001)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	水野操大阪大学, 大学院理学研究科, 助教 (10464257) 今村博臣京都大学, 生命科学研究科, 准教授 (20422545) 中川桂一東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 講師 (00737926)
Project Period (FY)	2020-10-02 – 2023-03-31
Project Status	Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help	¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000) Fiscal Year 2022: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000) Fiscal Year 2021: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000) Fiscal Year 2020: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywords	深部生体操作 / 光熱変換 / 超音波 / 磁場 / 低物理エネルギーロジスティクス
Outline of Research at the Start	本研究領域では従来の電気刺激、投薬、可視光などを用いた手法に代わる、「光熱・超音波・磁気」による超深部ならびに超低侵襲性生体操作法の創出を目的とする。そのためにこれら三つの低物理エネルギーが感知可能なレシーバ分子を開発し、さらにその知覚情報をイオンチャネルへ高効率に伝達し、チャネルの開閉を高精度に制御する。さらに生体内でこれらの分子ツールを操作するため、低物理エネルギーを生体深部へ届ける技術（低物理エネルギーロジスティクス）を開発する。そして両技術を融合することで、生体内へ器具を組み込むことを必要としない、低侵襲かつ深部組織を含めたあらゆる細胞種特異的な、高速・高精度の生体操作法の実現に挑む。
Outline of Final Research Achievements	In the Administrative Group of this research area, we conducted the implementation and operation of biannual area meetings involving research area members and an annual public symposium, aiming at the promotion of low-energy bio-manipulation research and the acceleration of research interactions. In addition, to foster mutual understanding among domain members, exchange opinions with researchers from related fields, and investigate new research subjects, we implemented online group study meetings. Through outreach lectures tailored for high school students, we performed outreach activities related to our research in this domain. Furthermore, to publicize these activities, we established and operated an official website and an official Twitter account. These operations were undertaken with the goal of maintaining effective communication channels within and beyond our research community.
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	本研究領域期間中に、計３回の公開シンポジウム、５回の領域会議、７回の勉強会を開催した。これにより、領域メンバー間での相互理解や周辺分野の研究者との意見交換、外部評価委員による意見やアドバイス、研究成果の発信などが活発に行われた。また生体操作分野研究や本領域の研究活動のアウトリーチのため、群馬県・樹徳高等学校でのオンライン出張授業や、日本科学振興協会第1回総会・キックオフミーティングでのポスター発表を行った。