2017 Fiscal Year Research-status Report
アビジン・ビオチンを利用した微生物への機械部品の接着による高機能性付与
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16K12880
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| Research Institution | Tokyo Denki University |
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Principal Investigator |
伊東 明俊 東京電機大学, 工学部, 教授 (50211743)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | バクテリア / ミドリムシ / クラミドモナス / アビジン / ビオチン / 人工物 / 接着 / 光ピンセット |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は，最初に，昨年度の実験で，位置決め精度が大幅に不足した機械式のマイクロマニピュレータに変えて微細操作が可能な油圧式のマイクロマニピュレータを導入し，これと昨年度作製した光ピンセット装置を用いて，実際に，枯草菌，クラミドモナス，ミドリムシに対して，表面にビオチン（ビタミンB7)コートを施して，様々な部品を接着することを試みた．昨年度は，微生物へのビオチンコートの方法に有毒な溶剤を使ったため，生きた状態でのビオチンコートを行うことが出来なかった．これに対し，本年度は，溶剤を使わずビオチンを培養液に溶かしたものを使ってビオチン標識を行った結果，ミドリムシや枯草菌に対しては，生理活性を保った状態でビオチンコートできるようになった．その条件のもと，ビオチンコートしたミドリムシをマイクロピペットで捕捉・保持し，光トラップした，ストレプトアビジンがコートされたマイクロビーズを，ミドリムシの体表面で，こちらの意図する位置に接着することが出来るようになった．しかしながら，ビーズを中心にしてミドリムシの体の中央横位置にビーズを接着することで，二匹のミドリムシが逆向きの方向に固定されるような構造を作製し，ビーズを中心にミドリムシにより自動回転するマイクロロータのようなものの製造を試みたが，製造工程が長すぎ，工程の中でプールを移動する必要があったりしたため，ミドリムシの生理活性を保った状態で逆向きに接着するロータ構造は，まだ実現できていない．また，枯草菌の体中央横にビーズを張り付け，枯草菌の光トラップすることで，枯草菌を中心にビーズが高速回転する構造は一例作成することに成功したが，現在のマニピュレータで枯草菌にビーズを貼る操作を行うのは，制度的に難易度が高く，成功例は現時点では1例のみである．中間的な大きさのクラミドモナス（２０μｍ）を使った実験を，今後集中的に行っていきたい．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
微生物のビオチンコートについては，溶剤を使用しないことで毒性をある程度回避できるようになったが，それでも自然状態よりは生理活性が落ちるのが早いように見受けられ，ビオチン自体が生理活性を落とす原因になっていそうである．来年度の研究で，ビオチンの部分的コーティングについて研究し，あまり生理活性を落とさずにビオチンコートして接着する技術を検討したい．この技術は，実際にやってみて気づくポイントであり，実現のためには開発が必須となるため，逃げずに取り組みたい．その上で，人工物と合体させた微生物の利用法について，少しでも実験の中で検討できればと考えている．
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの2年間の研究の中で浮き上がってきた問題点，課題を見直して，接着により微生物と人工物を組み合わせた構造体を微生物の力により能動的に動かすことに成功したい．
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| Causes of Carryover |
次年度使用額は端額であり，次年度まとめて有効利用する．
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Research Products
(2 results)
