Development of a microsensor for measuring exosome dynamics in the vicinity of neurons

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K05116
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 34020:Analytical chemistry-related
• Research Institution: Tokyo University of Pharmacy and Life Science
• Principal Investigator: Atsushi Shoji 東京薬科大学, 薬学部, 准教授 (90459850)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: エクソソーム / 光ファイバー表面プラズモン共鳴

Outline of Final Research Achievements

By developing a method for real-time, non-labeled measurement of exosomes secreted from cells, it will be possible to determine the timing and number of exosomes secreted after chemical or physical stimuli. In this project, an optical fiber surface plasmon resonance sensor fabricated by electroless plating technology was inserted into a capillary, and a measurement system was developed to manipulate the sensor with a motorized manipulator under a microscope. For the measurement of exosomes, we have succeeded in designing an interface that can suppress nonspecific adsorption and immobilize a large number of molecular recognition elements. We also demonstrated the usefulness of a measurement system integrating a capillary and a sensor, and succeeded in detecting exosomes.

Free Research Field

バイオ分析化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

エクソソームには分泌元の細胞由来のタンパク質、DNA および RNA などの生体分子が内包されており、遠く離れた細胞同士のコミュニケーションのツールであると認識されている。エクソソームの機能を理解する上で、その分泌量を把握しておくことは最も基本的なことである。エクソソームが柔らかく壊れやすいナノ粒子であることから、分析機器が高度化した現在においても、エクソソームの分泌量の増減を半定量的に評価するので精一杯である。こういった状況が改善されないまま、エクソソームの機能が議論されているため、時に誤った情報を発信してしまうことが懸念される。本申請課題では、こういった課題の克服に挑戦するものである。