2018 Fiscal Year Research-status Report
Development of pollen tube attraction assay using autonomously operable microfluidic device and search for new pollen tube attractants
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18K14105
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
柳澤 直樹 名古屋大学, トランスフォーマティブ生命分子研究所, 学振特別研究員(PD) (20728282)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | マイクロ流体デバイス / 花粉管ガイダンス / バイオアッセイ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、植物の生殖プロセスの要である花粉管誘引を自律的に評価可能なマイクロ流体デバイスの開発を目指している。2018年度は、そのためのコア技術となる細胞伸長を介した毛細管流動法（Cell Elongation-assisted Capillary-driven Flow 【CECF】 Method）の評価を行った。この独自に開発したCECF法では、マイクロ流路中にサンプル試料、アガロースゲル、花粉管の培養液を予め注入しておくことで、後は花粉管の伸長のみで培養液の流体移動を制御し、その先端部位にサンプル試料を拡散させることが可能となる。これまでの研究でトレニア（Torenia fournieri）を使用した実験では、CECF法によって花粉管の先端部位へ自律的に誘引物質を拡散させることに成功している。しかし、培養液の流体移動が起こると同時に、花粉管の伸長が止まってしまうケースが確認されたため、現在はその問題を解決するための方法を検討中である。具体的には、液体が流れる時間を短くする、又は毛細管流動の速度を遅くするなどして、伸長する花粉管に対してその周りの環境変化を出来るだけ抑えることを試行している。また、タイムラプス撮影によって、誘引物質の拡散と同時に花粉管の伸長方向の変化を確認することは出来るものの、流路の形状次第では誘引物質が無い状況でも、花粉管が伸長方向を変えてしまう可能性があることが確認された。従って、流路の形状に関しても引き続き改良をしていきたいと考えている。また、モデル植物であるシロイヌナズナ（Arabidopsis thaliana）の花粉管に対する誘引アッセイ系の開発にも着手しており、効率良く花粉管の誘引をテストできる流路のデザインを試行している状況である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初の予定では、2018年度中に花粉管誘引をアッセイするための最適な流路形状の確立を目指していたが、流体移動による花粉管伸長への影響などがあり、未だ流路形状の最適化の最中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、CECF法による毛細管流動の速度をなるべく抑えられるような流路形状を試すことで、花粉管伸長に与える影響を最小限にとどめられるようにする。具体的には、流路表面の親水性の程度をプラズマ処理によって調整すると同時に、流路の断面積を広げることで毛細管流動の速度を抑える。また、誘引物質自体の活性にも問題がないか、既存のビーズアッセイ法によって評価する。
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| Causes of Carryover |
2018年度に計画していた国際学会への出席を見送った為、その経費分を2019年度に繰り越すことになった。2019年度は当初の予定通り、実験に必要な消耗品の購入、論文の英文校閲費用ならびに投稿料、また、学会発表に伴う旅費として使用する計画である。
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