2012 Fiscal Year Annual Research Report
新機能マルチ走査プローブによる神経細胞網および類似人工無機構造の並列信号伝達解析
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22241030
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| Research Institution | National Institute for Materials Science |
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Principal Investigator |
中山 知信 独立行政法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, 主任研究者 (30354343)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
新ヶ谷 義隆 独立行政法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, MANA研究者 (40354344)
ジョ ケンクン 独立行政法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, JSPSフェロー (40534798)
久保 理 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70370301)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | 多探針走査プローブ顕微鏡 / 神経細胞計測技術 / 神経細胞模倣人工無機構造 / 単分子識別検出ナノプローブ / 増強ラマン散乱分光 / カーボンナノホーン凝集体 / チューニングフォークセンサー / イオン伝導計測 |
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| Research Abstract |
本研究では、多探針走査プローブ顕微鏡技術と高機能ナノプローブ技術を駆使して神経細胞網の信号伝達を計測する手法の確立と、神経細胞網を模倣した人工無機構造の構築を目指している。最終年度である平成24年度に達成した研究成果は以下の通りである。
1) 神経細胞網の計測に向け、試料面を上に向け上方から高倍率光学顕微鏡対物レンズあるいは走査電子顕微鏡電子銃を設置できる、新しい多探針走査プローブ顕微鏡を構築し、多探針での像観察ならびに2本の高機能プローブによる導電性計測を実現した。
２）Agアセテートを内包させたカーボンナノホーン(CNHs)凝集体のクラスター構造では光および熱によってAg原子が生成すると、凝集体間の接合電気電導度が向上しクラスター全体の電気電導度が向上することを見出していた。このAgアセテートからAg原子を生成する化学反応は非可逆であるにも関わらず、凝集体間の局所的ジュール熱を利用した場合は、大規模な（凝集体数＞＞数万個、クラスターサイズ：10μｍ以上）クラスター全体の電気電導度を高くする方向にも低くする方向にも制御できた。しかし、小規模（凝集体数＜数万個、クラスターサイズ：５μｍ以下）なクラスターにおいては、この制御が困難であった。より詳細な検討を続けていく。
３）CNHs凝集体のクラスターは、その内部では電導経路がネットワーク化されており、系に発生するノイズ強度が系のネットワークのサイズを大きくするほど大きくなった。これは、構築したネットワーク系がリカレント型の信号伝達経路を実現するものであることを示唆している。
４）その他、神経細胞網の信号伝達手段の一つと考えられるナノメカニカル信号の計測に向けてB16メラノーマ細胞の力学特性検出を実施し、神経模倣型ネットワークの構成材料として興味深い窒化ホウ素ナノ材料、シリセンナノリボンの生成と特性に関する検討を行い論文発表した。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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