2019 Fiscal Year Annual Research Report
A study on molecular robotics blood glucose level control method with NOD mice
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17H00769
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
小長谷 明彦 東京工業大学, 情報理工学院, 特任教授 (00301200)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
池田 将 岐阜大学, 工学部, 教授 (20432867)
湯川 博 名古屋大学, 未来社会創造機構, 特任准教授 (30634646)
川又 生吹 東北大学, 工学研究科, 助教 (30733977)
野口 洋文 琉球大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (50378733)
柳澤 実穂 東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (50555802)
豊田 太郎 東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (80422377)
梅田 民樹 神戸大学, 海事科学研究科, 准教授 (90243336)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 分子ロボティクス / DNAコンピュータ / 糖尿病 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
分子人工膵島細胞を構築するために、リボソーム凝集体の作成、小動物における蛍光イメージ、リポソーム凝集体の評価、グルコース応答性有機分子の合成、膜透過性調整法の確立、DNAハトメ構造の創成、リポソームモデリングおよび分子動力学シミュレーションを行った。2019年度は糖尿病マウスを用いた血中糖濃度応答性リポソームのin vivo実験とin vivo評価を目指していたが、コロナウィルスの影響により出張が制限されたため、糖尿病マウスへの血糖応答性リポソームの移植ならびに糖尿病モデルマウスに対するグルコース溶液を皮下注射した時の血糖値制御と投与リポソームに関するイメージングデータの収集実験は実施できなかった。
リポソーム凝集体の作成に関しては、リポソーム型分子ロボットがグルコースに応答するin vitro試験を行い，水溶性蛍光分子の放出挙動を精査した（豊田）。小動物における蛍光イメージに関しては、糖尿病モデルマウスに量子ドットラベル化リポソーム凝集体を導入し、グルコース溶液を皮下注射した時の血糖値上昇抑制をモニタリングした（湯川）。リポソーム凝集体の評価に関しては、ポジティブコントロールとなる膵島細胞の移植を実施し、糖尿病モデルマウスを作製した（野口）。
グルコース応答性有機分子の合成に関しては、新規ボロン酸誘導体の改良を行った（池田）。 膜透過通過法の確立に関しては、多量の生体高分子の存在下で安定なリポソームの膜物性について解析した(柳澤)。DNAハトメの創成に関しては、内部から外部へと蛍光分子が放出される様子を観察することに成功した（川又）。リポソームモデリングに関しては、膜の弾性理論に基づく数理モデルを構築し、実験映像と矛盾しない結果を得た（梅田）。可視化シミュレーションに関しては、３つのリポソームが凝集したモデルの分子動力学シミュレーションを行った（小長谷）。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(108 results)
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[Journal Article] Tailored photoluminescence properties of Ag(In,Ga)Se2 quantum dots for near-infrared in vivo imaging2020
Author(s)
Tatsuya Kameyam, Hiroki Yamauchi, Takahisa Yamamoto, Toshiki Mizumaki, Hiroshi Yukawa, Masahiro Yamamoto, Shigeru Ikeda, Taro Uematsu, Yoshinobu Baba, Susumu Kuwabata, Tsukasa Torimoto
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Journal Title
ACS Applied Nano Materials
Volume: -
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Near infrared photoimmunotherapy targeting DLL3 for small cell lung cancer2020
Author(s)
Yoshitaka Isobe, Kazuhide Sato, Yuko Nishinaga, Kazuomi Takahashi, Shunichi Taki, Hirotoshi Yasui, Misae Shimizu, Rena Endo, Chiaki Koike, Noriko Kuramoto, Hiroshi Yukawa, Shota Nakamura, Takayuki Fukui, Koji Kawaguchi, Toyofumi F. Chen-Yoshikawa, Yoshinobu Baba, Yoshinori Hasegawa
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Journal Title
EBioMedicine
Volume: 52
Pages: 102632
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] A novel treatment with stem cells from human exfoliated deciduous teeth for hypoxic-ischemic encephalopathy in neonatal rats2020
Author(s)
Yuma Kitase, Yoshiaki Sato, Kazuto Ueda, Haruka Mimatsu, Toshihiko Suzuki, Alkisti Mikrogeorgiou Yuichiro Sugiyama, Kohki Matsubara, Yuka Tsukagoshi Okabe, Shinobu Shimizu, Hitoshi Hirata, Hiroshi Yukawa, Yoshinobu Baba, Masahiro Tsuji, Yoshiyuki Takahashi, Akihito Yamamoto, Masahiro Hayakawa
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Journal Title
Stem Cells and Development
Volume: 29(2)
Pages: 63-74
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Excellent Islet Yields after 18-h Porcine Pancreas Preservation by Ductal Injection, Pancreas Preservation with MK Solution, Bottle Purification, and Islet Purification Using Iodixanol with UW Solution and Iodixanol with MK Solution.2019
Author(s)
Kuwae K, Miyagi-Shiohira C, Hamada E, Tamaki Y, Nishime K, Sakai M, Yonaha T, Makishi E, Saitoh I, Watanabe M, Noguchi H.
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Journal Title
J Clin Med.
Volume: 8(10).
Pages: pii: E1561.
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Ultrasensitive detection of disease biomarkers using an immuno-wall device with enzymatic amplification2019
Author(s)
Keine Nishiyama, Toshihiro Kasama, Seiya Nakamata, Koya Ishikawa, Daisuke Onoshima, Hiroshi Yukawa, Masatoshi Maeki, Akihiko Ishida, Hirofumi Tani, Yoshinobu Baba, Manabu Tokeshi
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Journal Title
Analyst
Volume: 144(15)
Pages: 4589-4595
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] ナノダイヤモンド量子温度センシングとその汎用計測システムの開発2019
Author(s)
藤原正澄, 湯川博, 小林香央里, 梅原有美, 公文優花, 宮地冬, 岩崎孝之, 波多野睦子, 橋本秀樹, 馬場嘉信
Organizer
量子生命科学会第1回大会,
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