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細胞を用いた携帯型匂いセンサの構築

Research Project

Project/Area Number 18J23079
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Intelligent mechanics/Mechanical systems
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

平田 優介  東京大学, 情報理工学系研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2018-04-25 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2020: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2019: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords匂いセンサ / 細胞アレイ / GPCR / カルシウムイメージング / コラーゲンパターニング
Outline of Annual Research Achievements

本年度は、異なる嗅覚受容体を個々に発現した細胞が内包されたゲルのアレイを構築し、匂いに対するアレイの応答をパターンとして認識することで複数種類の匂い物質の検出を目指した。
前年度までの研究により、細胞をハイドロゲルにより包埋しても、ゲル内の細胞が匂い物質に応答することが確認されている。また、蛍光を厚み方向に蓄積し細胞のシグナル増強を行うことで、焦点面の前後の光もイメージセンサに伝えることができ、従来の平面培養では焦点面一層の細胞からの光をシグナルとしていたものを積み重なった複数の細胞からの光をシグナルとして得ることで、蛍光輝度を増強にも成功している。そこで、これらの知見を活かしながら細胞をアレイ化する方法として、細胞をアガロースゲルに包埋し、各ゲルを積層したのち、垂直にスライスした断面を用いることで、各細胞が縞状にアレイ化する方法を考案した。本方法ではスライスによって一度に複数の同一アレイを得ることができ、また、積層回数を変えることで、アレイ化する細胞の種類を増減することも可能になる。本方法によって、高さ方向に厚みを持ちつつ異なる種類の細胞をアレイ化するという利点を残しながらも、作製にフォトリソグラフィーによるマスクの作製など、専門的な道具を必要とせず、かつ細胞にダメージを与えずアレイ化を行う。アレイ化した2つの嗅覚受容体を用いて、それぞれどちらか一つの受容体が反応するものと、両方の受容体が反応するものの3種類の匂い物質の分類を行った。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2020 2019 2018

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Portable biohybrid odorant sensors using cell-laden collagen micropillars2019

    • Author(s)
      Hirata Yusuke、Morimoto Yuya、Nam Eunryel、Takeuchi Shoji
    • Journal Title

      Lab on a Chip

      Volume: 19 Issue: 11 Pages: 1971-1976

    • DOI

      10.1039/c9lc00131j

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 細胞センサに向けたスマートフォンによる蛍光計測2019

    • Author(s)
      平田優介, 森本雄矢, 竹内昌治
    • Organizer
      バイオ・マイクロシステム研究会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 嗅覚受容体発現細胞を用いた無線匂いセンサの開発2019

    • Author(s)
      大岸憲人, 平田優介, 澤山淳, 竹内昌治
    • Organizer
      第10回マイクロ・ナノ工学シンポジウム
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 細胞コラーゲン円柱による気相匂い物質検出2018

    • Author(s)
      平田優介, 森本雄矢, 竹内昌治
    • Organizer
      第9回 マイクロ・ナノ工学シンポジウム
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] CELL-BASED ODORANT SENSOR ON A SMARTPHONE2018

    • Author(s)
      Yusuke Hirata, Yuya Morimoto, and Shoji Takeuchi
    • Organizer
      MicroTAS 2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 濁度測定装置、濁度測定方法および濁度測定用パネル2020

    • Inventor(s)
      竹内昌治、森本雄矢、平田優介、宮澤岳志
    • Industrial Property Rights Holder
      竹内昌治、森本雄矢、平田優介、宮澤岳志
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2020
    • Related Report
      2020 Annual Research Report

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Published: 2018-05-01   Modified: 2024-03-26  

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