Manipulation of cellular functions by THz wave

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K15812
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 38060:Applied molecular and cellular biology-related
• Research Institution: Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: Yamazaki Shota 国立研究開発法人理化学研究所, 光量子工学研究センター, 基礎科学特別研究員 (50798345)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: テラヘルツ / アクチン / 光制御 / 細胞機能制御 / 生体高分子

Outline of Final Research Achievements

In this project, we showed that intense terahertz (THz) irradiation changes structure of actin filament. THz frequency is close to the intramolecular bonds of macromolecule. So, it is considered that intense THz exposure induces morphological change of polymers. We focused on actin filament which is one of the bio-polymer, and identified that THz irradiation can change it’s structure. Our results show a possibility that THz irradiation is useful for artificial regulation of cellular function via actin filament.

Free Research Field

分子生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

近年、様々な研究分野でTHz周波数帯の光が利用され始めている。しかし、THz光照射による細胞影響や機能制御を目的とした研究は行われていない。本研究で明らかにしたTHz光による生体高分子の操作は、将来的な光による細胞機能制御に繋がることが期待される。