Development of a fabrication method for a functionally collaborating cellular device utilizing stem cells

• Project/Area Number: 23686119
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Biofunction/Bioprocess
• Research Institution: Hiroshima University (2012-2013); Tokyo University of Agriculture and Technology (2011)
• Principal Investigator: FUNABASHI Hisakage 広島大学, サステナブル・ディベロップメント実践研究センター, 特任講師 (60552429)
• Project Period (FY): 2011-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥22,100,000 (Direct Cost: ¥17,000,000、Indirect Cost: ¥5,100,000); Fiscal Year 2013: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000); Fiscal Year 2012: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000); Fiscal Year 2011: ¥10,920,000 (Direct Cost: ¥8,400,000、Indirect Cost: ¥2,520,000)
• Keywords: 細胞デバイス / 遺伝子発現制御 / 分化誘導 / 遺伝子発現解析 / イメージング解析 / インスリン / バイオセンサー / 生体機能利用 / ライブセルイメージング / mRNA検出 / 生体材料 / 生物・生体工学 / フェムトインジェクション / 単一細胞

Outline of Final Research Achievements

In this research, we have developed “a basic technique for inducing cellular differentiation by the down regulation of the activity of a target transcription factor based on the evaluation of gene expression status in a target cell” and “a basic technique for online insulin monitoring which can be applied to the evaluation of cellular functional collaboration”. These two basic techniques are expected to be applied to a fabrication method for “a cellular device in which various types of cells derived from stems cells functionally collaborate”.

Research Products

• [Journal Article] Targeted delivery of a decoy oligodeoxynucleotide to a single ES cell by femtoinjection. (2013)
  • Author(s): H. Funabashi, S. Oura, M.Saito, H. Matsuoka
  • Journal Title: Nanomedicine Volume: ９ Issue: 7 Pages: 855-863
  • DOI: 10.1016/j.nano.2013.03.003
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 単一ES細胞の分子制御 (2013)
  • Author(s): 舟橋久景, 斉藤美佳子, 松岡英明
  • Journal Title: 未来材料 Volume: 13(2) Pages: 17-23
• [Journal Article] Utilization of Fluorescent Glucose Analog 2-NBDG as a Metabolic Indicator for FACS Analysis during ES Cell Differentiation (2012)
  • Author(s): Hisakage FUNABASHI, Shiho OGINO, Mikako SAITO, Hideaki MATSUOKA
  • Journal Title: Electrochemistry Volume: (印刷中)(Accepted)
  • NAID: 10030143606
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A femto-injection technique for dynamic analysis of protein function in living embryonic stem cells (2012)
  • Author(s): Hisakage Funabashi, Yuki Sugimoto, Mikako Saito, Hideaki Matsuoka
  • Journal Title: Biotechnology Letters Volume: (印刷中)(Accepted) Issue: 7 Pages: 1257-1262
  • DOI: 10.1007/s10529-012-0922-7
  • Peer Reviewed
• [Presentation] DNAナノ構造体蛍光バイオセンサを用いたインスリン刺激に対する遺伝子発現応答のイメージング (2014)
  • Author(s): 重藤元, 中司圭亮, 黒田章夫, 舟橋久景
  • Organizer: 日本化学会第94春季年会(2014)
  • Place of Presentation: 名古屋大学東山キャンパス, 名古屋
• [Presentation] DNAナノ構造体蛍光バイオセンサを用いた標的mRNAのin situイメージング, (2014)
  • Author(s): 舟橋久景, 中司圭亮, 重藤元, 黒田章夫
  • Organizer: 電気化学会 第81回大会
  • Place of Presentation: 関西大学千里山キャンパス, 吹田
• [Presentation] グルコーストランスポーター遺伝子発現挙動解析のためのDNAナノ構造体蛍光バイオセンサ開発 (2013)
  • Author(s): 重藤元, 中司圭亮, 黒田章夫, 舟橋久景
  • Organizer: 日本生物工学会2013年大会
  • Place of Presentation: 広島国際会議場, 広島
• [Presentation] Hes-1 mRNA検出用DNAナノ構造体蛍光バイオセンサの開発 (2013)
  • Author(s): 舟橋久景, 中司圭亮, 重藤元, 黒田章夫, 斉藤美佳子, 松岡英明
  • Organizer: 2013年電気化学秋季大会
  • Place of Presentation: 東京工業大学大岡山キャンパス, 東京
• [Presentation] DNAナノピンセット構造を利用した特異mRNAの蛍光検出法開発 (2013)
  • Author(s): 舟橋久景, 中司圭亮, 重藤元, 黒田章夫
  • Organizer: 2013年日本化学会中国四国支部大会
  • Place of Presentation: 広島大学東広島キャンパス, 東広島
• [Presentation] 標的mRNA測定のための DNAナノ構造体蛍光バイオセンサの開発 (2013)
  • Author(s): 舟橋久景, 重藤元, 黒田章夫, 斉藤美佳子, 松岡英明
  • Organizer: 2013年 電気化学会第80回大会
  • Place of Presentation: 東北大学 川内キャンパス
• [Presentation] decoy DNAインジェクション法によるES細胞内のOct3/4遺伝子の転写活性抑制 (2012)
  • Author(s): 大浦誠太郎, 舟橋久景, 斉藤美佳子, 松岡英明
  • Organizer: 電気化学会第79回大会
  • Place of Presentation: アクトシティ浜松
  • Year and Date: 2012-03-29
• [Presentation] Oct3/4発現系のES細胞内環境を考慮した動的挙動解析 (2012)
  • Author(s): 小池秀樹, 舟橋久景, 斉藤美佳子, 松岡英明
  • Organizer: 電気化学会第79回大会
  • Place of Presentation: アクトシティ浜松
  • Year and Date: 2012-03-29
• [Presentation] 蛍光レポータータンパク質の単一ES細胞内における動的特性評価 (2012)
  • Author(s): 久富祥太, 舟橋久景, 斉藤美佳子, 松岡英明
  • Organizer: 日本化学会第92春季年会
  • Place of Presentation: 慶應義塾大学日吉キャンパス・矢上キャンパス
  • Year and Date: 2012-03-28
• [Presentation] 単一ES細胞内への分化制御関連タンパク質の導入 (2012)
  • Author(s): 田中利明, 杉元侑樹, 舟橋久景, 斉藤美佳子, 松岡英明
  • Organizer: 日本化学会第92春季年会
  • Place of Presentation: 慶應義塾大学日吉キャンパス・矢上キャンパス
  • Year and Date: 2012-03-28
• [Presentation] Suppression of an Oct3/4 Transcription Activity in ES Cells by Decoy DNA Femtoinjection (2012)
  • Author(s): Seitaro Oura, Hisakage Funabashi, Mikako Saito, Hideaki Matsuoka
  • Organizer: Pacific Rim Meeting on Electrochemical and Solid-state Science (PRiME 2012)
  • Place of Presentation: Honolulu, Hawaii, USA
• [Presentation] Feasibility Study of Dual-FRET Molecular Beacon for the Dynamic Analysis of Oct3/4 mRNA in ES Cells (2012)
  • Author(s): Hideki Koike, Hisakage Funabashi, Mikako Saito, Hideaki Matsuoka
  • Organizer: Pacific Rim Meeting on Electrochemical and Solid-state Science (PRiME 2012)
  • Place of Presentation: Honolulu, Hawaii, USA
• [Presentation] Production of a Differentiation Regulating Protein to Be Femtoinjected into ES Single-Cells (2012)
  • Author(s): Toshiaki Tanaka, Hisakage Funabashi, Mikako Saito, Hideaki Matsuoka
  • Organizer: Pacific Rim Meeting on Electrochemical and Solid-state Science (PRiME 2012)
  • Place of Presentation: Honolulu, Hawaii, USA
• [Presentation] Dynamic Properties of Fluorescent Reporter Proteins Femtoinjected into ES Single-Cells (2012)
  • Author(s): Shota Hisatomi, Hisakage Funabashi, Mikako Saito, Hideaki Matsuoka
  • Organizer: Pacific Rim Meeting on Electrochemical and Solid-state Science (PRiME 2012)
  • Place of Presentation: Honolulu, Hawaii, USA
• [Presentation] Femtoinjection Technique for The Analysis and Regulation of Target-single-living ES cells (2011)
  • Author(s): Hisakage Funabashi, Mikako Saito, Hideaki Matsuoka
  • Organizer: 5th IEEE International Conference on Nano/Molecular Medicine and Engineering
  • Place of Presentation: International Convention Center (ICC), Jeju, Korea(招待講演)
  • Year and Date: 2011-11-10
• [Presentation] Decoy DNA法による単一生ES細胞の特異的転写調節 (2011)
  • Author(s): 大浦誠太郎, 舟橋久景, 斉藤美佳子, 松岡英明
  • Organizer: 2011年電気化学秋季大会
  • Place of Presentation: 朱鷺メッセ・新潟コンベンションセンター,新潟
  • Year and Date: 2011-09-10
• [Presentation] FRET型Molecular beaconの単一生ES細胞内の標的mRNA挙動解析への応用 (2011)
  • Author(s): 小池秀樹, 舟橋久景, 斉藤美佳子, 松岡英明
  • Organizer: 2011年電気化学秋季大会
  • Place of Presentation: 朱鷺メッセ・新潟コンベンションセンター,新潟
  • Year and Date: 2011-09-10
• [Presentation] 生細胞内応答を観る技術開発 －生細胞機能の利用を目指して－
  • Author(s): 舟橋久景
  • Organizer: 広島大学サステナブル科学シンポジウム 「資源の持続的活用に貢献するサステナブル科学」
  • Place of Presentation: 広島大学東広島キャンパス, 東広島
• [Book] "Functional Control of Target Single Cells in ES Cell Clusters and Their Differentiated Cells by Femtoinjection", Embryonic stem Cells-Basic Biology to Bioengineering, Ed.Michael S.Kallos (2011)
  • Author(s): Hideaki Matsuoka, Mikako Saito, Hisakage Funabashi
  • Publisher: INTECH Open Access Publisher
• [Remarks] 広島大学サステナブル・ディベロップメント実践研究センター舟橋研究室
  • URL: http://home.hiroshima-u.ac.jp/hisafuna/
• [Remarks] 広島大学 サステナブル・ディベロップメント実践研究センター 舟橋グループホームページ
  • URL: http://home.hiroshima-u.ac.jp/hisafuna/index.html