医工融合による細胞診と染色体診のためのMEMS開発
| Project/Area Number |
17681019
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Field |
Microdevices/Nanodevices
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
加畑 博幸 京大, 医学(系)研究科(研究院), 助教授 (70293884)
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| Project Period (FY) |
2005 – 2007
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2007)
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| Budget Amount *help |
¥17,160,000 (Direct Cost: ¥13,200,000、Indirect Cost: ¥3,960,000)
Fiscal Year 2007: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2006: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2005: ¥8,320,000 (Direct Cost: ¥6,400,000、Indirect Cost: ¥1,920,000)
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| Keywords | マイクロマシニング / レーザ応用 / 細胞診 / DBA診断 / 染色体地図 / 膜蛋白質 / 電気浸透 / 細胞遺伝現象 / DNA診断 |
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| Research Abstract |
細胞診・染色体診のための標本として、また、ゲノム解析・プロテオーム解析の標的として、あるいは、バイオセンサ・微小電気機械系の素子として、伸張懸架された染色体(DNAファイバ)と平面展開された細胞裏打ち(面状膜)は有用である。これら2つを同時に獲得できる技術を確立し、医工学における用途例を示すことが本年度の目標である。
まず、単分散処理された細胞(マウス白血病MEL、ヒト肺ガンKJ、ヒト子宮頸ガンHeLa)を進行波により搬送しながら、吸引力により整列して把持できる平板を開発した。
つぎに細胞個々の中心へフェムト秒レーザを照射した。細胞内部にキャビテーションが発生して空洞が顕れ、空洞膨張とともに細胞が開裂して板上に押し広げられた。このように得られた面状膜に関して、その表面が、元は細胞の裏打ち側であったことを、アクチニン免染により証明した。さらに、KJ細胞の面状膜について、これまで外部からの走査が困難であった乳癌指標(HERタンパク質細胞内ドメイン)を裏から表へと提示した。
並行して、DNAファイバを簡便に得る技術を開発した。複数の凹凸構造を設けた平板上にHeLa染色体の懸濁液を静置し、平板を回転させることで染色体に剪断力を印加した。その結果、染色体は数ミリ長のDNAファイバヘと変形した。DNAファイバは凸部において安定に固定され、凹部においては宙空状態で溶液に露出された。この露出によりFISHプローブに対する受容率が上昇し、染色体中のガンマーカー遺伝子(MycとEGFR)が高効率・高分解能で検出された。さらに、染色体を懸濁する液体として光硬化樹脂を用いることで、DNAファイバをフイルム保存できること(DNAブックの代替)を例証した。
今後は、回転展着剪断力とレーザ誘起キャビテーション誘起を統合することにより、遺伝子と膜タンパク質の同時計測を目指す。
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Report
(2 results)
Research Products
(9 results)
