Development of comprehensive single-cell analysis using integrated nano-channels
Project/Area Number |
19H02574
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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Allocation Type | Single-year Grants |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 28050:Nano/micro-systems-related
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Research Institution | Nagoya University |
Principal Investigator |
Arima Akihide 名古屋大学, 未来社会創造機構, 特任講師 (20781347)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
筒井 真楠 大阪大学, 産業科学研究所, 准教授 (50546596)
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Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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Budget Amount *help |
¥17,680,000 (Direct Cost: ¥13,600,000、Indirect Cost: ¥4,080,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2020: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2019: ¥8,840,000 (Direct Cost: ¥6,800,000、Indirect Cost: ¥2,040,000)
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Keywords | マイクロポア / イオン電流 / 1細胞解析 / ナノポア / 1細胞解析 / ナノチャネル / 1細胞 |
Outline of Research at the Start |
本研究では、単一細胞を捕捉・破砕可能なナノ構造を有し、破砕により抽出された細胞内包粒子を、1粒子レベルで電気的に検出可能な機能性ナノチャネル構造を創製する。また、当該粒子の検出で得られる電気的シグナルについて、形状における多数の特徴量を利用することで粒子種の高精度識別を行い、1細胞とその内容物を対応させた網羅的な解析法を創成する。
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Outline of Final Research Achievements |
In this study, it was demonstrated that cellular condition can be evaluated at a single-cell level through combining electrical trapping of a cell into an ultra-thin micropore and cross-membrane ionic current measurement. In addition, we found that this current decreasing due to the trapping was relaxed by ion transports through ion channels of a cell. Moreover, single-cell breakage was achieved by electrical dragging to a pore modified with functional polymers.
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Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究により、単純な細孔への電気的捕捉によって1細胞の状態が非破壊・非染色で簡便に評価できることが明らかになった。また細胞破砕能を付与したポアによる1細胞レベルの破砕技術は内包粒子の抽出へと繋がるため、今後ポア集積構造へと発展させることで、内包粒子の解析に基づく網羅的な評価が可能なシステムとして機能すると考えられる。
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Report
(4 results)
Research Products
(23 results)
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[Presentation] ナノバイオデバイスを用いた単一生体粒子検出2021
Author(s)
有馬彰秀, 筒井真楠, 吉田剛, 横田一道, 立松健司, 山﨑智子, 黒田俊一, 谷口正輝, 鷲尾隆, 川合知二, 馬場嘉信
Organizer
応用物理学会 有機分子・バイオエレクトロニクス分科会 研究会 「時代を切り拓く有機分子・バイオエレクトロニクス研究」(応用物理学会M&BE研究会)
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[Presentation] ナノポアデバイスを用いた単一生体粒子分析2020
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応用物理学会 有機分子・バイオエレクトロニクス分科会 研究会
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[Presentation] Identifying Bioparticles at a Single-Particle Level by Machine-Learning Approach2019
Author(s)
Akihide Arima, Makusu Tsutsui, Takeshi Yoshida, Kazumichi Yokota, Wataru Tonomura, Takao Yasui, Taisuke Shimada, Tomoko Yamazaki, Kenji Tatematsu, Shun’ichi Kuroda, Masateru Taniguchi, Takashi Washio, Tomoji Kawai, and Yoshinobu Baba
Organizer
10th International Conference on Molecular Electronics and Bioelectronics (M&BE10)
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[Presentation] IDENTIFYING MULTIPLE VIRAL SPECIES AT A SINGLE PARTICLE LEVEL USING A COMBINATION OF NANOPORES AND MACHINE LEARNING APPROACH2019
Author(s)
Akihide Arima, Makusu Tsutsui, Takeshi Yoshida, Kazumichi Yokota, Wataru Tonomura, Takao Yasui, Taisuke Shimada, Tomoko Yamazaki, Kenji Tatematsu, Shun’ichi Kuroda, Masateru Taniguchi, Takashi Washio, Tomoji Kawai, and Yoshinobu Baba
Organizer
The 23rd International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences (MicroTAS 2019 Conference)
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