2019 Fiscal Year Annual Research Report
筒状マイクロエンベロープ内壁に構築するグラフェンバイオインターフェース
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17H02759
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| Research Institution | NTT Basic Research Laboratories |
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Principal Investigator |
上野 祐子 日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所, 機能物質科学研究部, 特別研究員 (30589627)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
手島 哲彦 日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所, 機能物質科学研究部, 研究員 (90779183)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | グラフェン / アプタマ / バイオセンサ / 蛍光 / 生体適合材料 / 細胞分泌物 / アポトーシス / 三次元 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，分子や細胞を内包可能な筒状マイクロエンベロープを作製し，エンベロープの内壁に，分子認識場として動作する生体分子インターフェースを構築することにより，内部の中空空間に閉じ込められた生体分子を高感度にかつ選択的に検出する，新規プラットフォームを確立することである．これにより，従来は物質の拡散により単利同定が困難であった，生きた細胞から放出される分泌物などの検出が可能となる．昨年度まで用いていたシルクフィブロインゲルを用いた筒状マイクロデバイスは，合成条件や個体差による硬さや厚さのばらつきが比較的大きく，精密制御の際に課題となることが分かった．本年度は，この課題を解決するため，酸化グラフェン還元体(rGO)/ポリパラキシレン/グラフェン/アルギン酸ゲルという生体適合性の高い高分子層で構成された積層膜を用いて，構造が安定で制御しやすく，歩留まりの高い筒状マイクロデバイスの製造を可能とする手法を確立した．このようにして作製したマイクロデバイスの内壁に，アポトーシス（細胞死）に関連するタンパク質であるシトクロムCを認識するDNAアプタマを内壁に修飾し、3次元グラフェン-DNAアプタセンサデバイスを作製した．細胞をアプタセンサ内に生きたまま内包させて人工的にアポトーシスを誘導させることにより，アポトーシス中のシトクロムCの放出を時空間的に検出することに成功した．このほかにもVEGF（血管内皮細胞増殖因子）などのがんマーカに関連したタンパク質のアプタセンサも作成し，細胞から分泌されたVEGFを検出できていることを示した．これらの成果について，招待講演を含む国内外の学会および論文発表を行った．
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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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