電極インターフェイスを用いる神経細胞の興奮機能制御

• Project/Area Number: 10650788
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: 生物・生体工学
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 篠原 寛明 岡山大, 工学部, 助教授 (60178887)
• Project Period (FY): 1998 – 1999
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1999)
• Budget Amount: ¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000); Fiscal Year 1999: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000); Fiscal Year 1998: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
• Keywords: 神経興奮 / PC12細胞 / ITO電極 / ドーパミン / 電気化学計測 / アセチルコリン刺激 / 接着ペプチド / 電気化学インターフェイス

Research Abstract

本研究では、神経モデル細胞を電極上で培養し、その神経細胞の興奮機能を電気化学的に制御するインターフェイスの設計指針を得ること、および神経細胞の興奮により放出されるトランスミッターを直接電気化学計測し、細胞からの情報を受信できるインターフェイス電極の設計指針を得ることを目指す。
本年度は、まず細胞の電極上での培養系の確立とトランスミッター放出の電気化学計測を主に研究した。
(1) 電極上での神経モデル細胞培養系の確立
透明かつ導電性を有するITO電極を基板電極として用い、シリコンパームを密着させて培養チャンバーを作製した。神経細胞のモデル細胞としてPC12細胞(ラットPheochromocytoma由来)をこの基板電極上で培養できるようになり、成長因子の添加による神経細胞への分化を確認することができた。
(2) PC12細胞の興奮に伴うトランスミッターの放出の電気化学計測
アセチルコリン刺激に対してドーパミンを放出することがわかっているので、その電気化学検出を試みた。また細胞を電極上に接着させ、効率よくドーパミンの酸化電流を計測できるよう、電極表面への接着ペプチドの固定化を行った。

Research Products

• [Publications] Hiroaki Shinohara: "Electrochemical Oxidation of Biological Amines on the Electrodes Modified with Hydrophobic Monolayers" Novel Trends in Electroorganic Synthesis S.Torii(ed.),Springer verlag Tokyo. 179-180 (1998)