2008 Fiscal Year Annual Research Report
オンチップ・テザードマイクロツールによる生体膜輸送体の動的計測と評価
| Project/Area Number |
20246044
|
|---|
| Research Institution | Tohoku University |
|---|
Principal Investigator |
新井 史人 Tohoku University, 大学院・工学研究科, 教授 (90221051)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
魚住 信之 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (40223515)
|
|---|
| Keywords | マイクロ・ナノデバイス / 光ピンセット / 先端機能デバイス / ナノバイオ / フォトリソグラフィ / イオンチャネル / マイクロ流体デバイス / 遺伝子操作 |
|---|
| Research Abstract |
本研究では, フォトファブリケーションを基盤とする微細加工技術を駆使して, マイクロ流路と流体制御機能を有するマイクロ. 流体チップと, その内部にテザードマイクロツールを製作し, 多点光トラップと高速レーザ走査により個々の細胞を操作し, バイオチップ内部の環境を制御することで生じる細胞の変化をナノオーダーの空間分解能で計測することが可能な単一細胞レベルの操作・観察・計測システムの基礎を構築した. これを用いて環境変化に伴う細胞の容積, 剛性を動的に計測し, 分子生物学的手法に基づいて生体膜輸送体の特性, 機能と仕組みを解明することを目的として, 以下の研究を行った.
(1) 単一細胞評価のための局所限定空間の形成と環境制御 : 細胞が置かれている環境条件を制御し, 単一細胞の変化を動的に長時間観察するための局所限定空間を形成した. 本研究では, マイクロ流路内に半透膜を垂直に形成した. (2) 単一細胞評価のための局所環境計測 : バイオチップの底面に光硬化性のハイドロゲルをパターンニングした. (3) テザードマイクロツールの加工とオンチップ化 : 微細加工によりテザードマイクロツールを製作した. (4) テザードマイクロツールのレーザ駆動制御 : レーザの位相制御と1本のレーザを時分割にスキャニング制御し, 連続した軌道制御を実現する方法を融合した操作システムを構築した. (5) 浸透圧変化による細胞の容量変化の計測と評価 : ラン藻の野生株(WT), 水チャネル過剰発現株(aqpZ)等の変異株を用意し, マイクロチャンバーに細胞を投入し, 浸透圧変化たよる細胞の容量変化を計測し, 外部環境変化に対する容積の時間変化を評価した.
|
