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Development of novel piezoelectric materials with optical absorber and its application to gene transfer by combination of laser induced shock wave and pulsed electric field

Research Project

Project/Area Number 24560384
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Electronic materials/Electric materials
Research InstitutionKanazawa Institute of Technology

Principal Investigator

AIZAWA Koji  金沢工業大学, 工学部, 教授 (40222450)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) KOGI Mieko  金沢工業大学, バイオ・化学部, 教授 (50410288)
Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha) TOKUNAGA Yoshiaki  金沢工業大学, 工学部, 教授 (00072174)
Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2012: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywords圧電体 / レーザ / 衝撃波 / 電界 / 遺伝子導入
Outline of Final Research Achievements

Laser induced shock wave (LISW) is used for gene transfer into cells.  LISW is a shock wave because its propagation velocity is higher than the sound speed. A proposed device structure can generate high pulsed electric field due to piezoelectricity when LISW propagates in this structure. We consider that this pulsed electric field is also effective on gene transfection. In this study, we clarified the experimental conditions of pulsed electric field generation by LISW irradiation, and experimentally showed the shock wave formation in the confined structure using 0.05 mm-thick black rubber target even when the laser fluence is as low as 0.4 J/cm2. We also investigated the transfection efficiency of FITC dextran to several cell species when an LISW generated by thin black rubber target (0.07 mm in thickness) was irradiated to their cells, and clarified the experimental conditions in order to improve the transfection efficiency.

Report

(4 results)
  • 2014 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2013 Research-status Report
  • 2012 Research-status Report
  • Research Products

    (45 results)

All 2015 2014 2013 2012 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (37 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Pressure and pressure gradient of laser-induced emergent stress waves using 0.07-mm-thick black rubber target2015

    • Author(s)
      Koji Aizawa and Yoshiaki Tokunaga
    • Journal Title

      Acoustical Science and Technology

      Volume: 36 Issue: 2 Pages: 155-157

    • DOI

      10.1250/ast.36.155

    • NAID

      130004923478

    • ISSN
      0369-4232, 1346-3969, 1347-5177
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    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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    • Journal Title

      高分子論文集

      Volume: 70 Pages: 489-495

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    • Author(s)
      Motoaki Nishiwaki, Mieko Kogi, Koji Aizawa and Yoshiaki Tokunaga
    • Journal Title

      AIP Conf. Proc.

      Volume: 1474 Pages: 275-278

    • DOI

      10.1063/1.4749349

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      Koji Aizawa and Yoshiaki Tokunaga
    • Journal Title

      AIP Conf. Proc

      Volume: 1474 Pages: 398-401

    • DOI

      10.1063/1.4749378

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    • Journal Title

      Acoust. Sci. & Technol.

      Volume: 33 Pages: 109-110

    • NAID

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      明治大学駿河台キャンパス(東京都千代田区)
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      金沢工業大学(石川県野々市市)
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      得永嘉昭、會澤康治
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      弘済会館(東京都千代田区)
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      北海道大学札幌キャンパス(北海道札幌市)
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      2014-09-18
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      平成24年度北陸地区学生による研究発表会
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      http://kitnet10.kanazawa-it.ac.jp/researcherdb/gyousekiIndex/GIAFABJ_0001.html

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Published: 2013-05-31   Modified: 2019-07-29  

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