Porous inorganic nanosheet bioelectrodes for stem cell evaluation

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K12620
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 90110:Biomedical engineering-related
• Research Institution: Tokyo City University (2021-2022); Shinshu University (2020)
• Principal Investigator: Hideshima Sho 東京都市大学, 理工学部, 准教授 (10580433)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 電気化学バイオセンサ / 垂直配向膜 / 無機ナノシート / 多孔質電極 / 幹細胞 / 分子認識界面

Outline of Final Research Achievements

This project focused on three topics; development of vertically aligned nanosheet electrodes that can effectively utilize the high specific surface area of inorganic nanosheets, development of immobilization technology of receptors for biomarker related to the differentiation state of iPS cells, evaluation of target detection ability using the developed electrodes. As a result, porous vertically aligned nanosheet electrodes can be used as an evaluation tool to enhance the safety of iPS cells in clinical applications. In addition, by using a semiconductor-based biosensor, we successfully detected podocalyxin secreted from iPS cells into the culture medium.

Free Research Field

電気化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

垂直配向ナノシート電極は高い電極表面積とレドックス活性を有していることが確認されたことは、ナノ材料を用いた電気化学バイオセンサの発展に寄与する。本研究課題で開発したバイオセンサはiPS細胞由来の移植用細胞の安全性評価に利用することができ、iPS細胞を用いた再生医療の促進に貢献できると期待される。また、iPS細胞評価に限定されるものではなく、様々な健康医療分野での測定に展開可能であり、多方面への波及効果が期待できる。