Synthesis of artificial cell-based incubators (microorganisms-containing artificial cells)

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 18K18157
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 62010:Life, health and medical informatics-related
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: MORITA Masamune 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究員 (90708504)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: リポソーム / 人工細胞 / 人工細胞型インキュベータ / 生細胞-人工細胞ハイブリッド / 微生物培養

Outline of Final Research Achievements

In this study, we present a new microorganism culture systems “artificial cell-based incubators”. The method is the first step toward culturing living cells inside artificial cell-like systems. By encapsulating microorganisms at the single-cell level inside liposomes (artificial cells) and observing the single liposomes (artificial cells) under an optical microscope, we succeeded in real-time monitoring of microbial growth. Furthermore, we succeeded in demonstrating its usefulness by conducting application experiments using liposomes (artificial cells) encapsulating microorganisms.

Free Research Field

生物工学, 生物物理, ソフトマター材料科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究成果は、リポソーム（人工細胞）内での微生物培養という、材料科学分野におけるリポソームのさらなる可能性や、生物工学・バイオ産業に貢献できる可能性を示すことができた。また、この成果は、微生物がホスト細胞に共生する「細胞内共生」という真核細胞の起源モデルにボトムアップ的手法によって迫り、新たな人工微生物(生命)の創生など生物学的テーマに貢献できる点で学術・社会的意義がある。