2011 Fiscal Year Annual Research Report
ナノサージェリシステム構築を基盤とした高速バイオセンシング技術の開発
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23246044
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
福田 敏男 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70156785)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中島 正博 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 助教 (80377837)
小嶋 勝 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 特任助教 (00533647)
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| Keywords | ナノサージェリ / ナノデバイス / ナノマニピュレーション / ハイブリッド顕微鏡 / バイオセンシング / ナノツール / 電子顕微鏡 / ナノ加工 |
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| Research Abstract |
本研究は,代謝メカニズムに代わり,生物がセンシングした情報を生物内でリアルタイムに直接的に計測する新しい手法を提案し,バイオセンシング技術へ応用する.例えば,原生動物を用いて,その神経活動をこれまで構築した単一細胞局所計測用ナノデバイスを発展させたナノセンシングデバイスを応用し,リアルタイムかつ直接的にセンシングすることを目標とする.
これまで構築してきた環境制御型電子顕微鏡用ナノマニピュレータに,光学顕微鏡ユニットを組み込んだハイブリッド顕微鏡下での多自由度型ナノバイオ・マニピュレーションシステムを構築した.ハイブリッド顕微鏡の光学顕微鏡は,環境制御型電子顕微鏡に対して垂直方向から設置することで,電子顕微鏡像と光学顕微鏡像の同時観察システムとして構築した.また,光学顕微鏡により高さ方向の計測を行うことで,生物内部へのデバイスの埋め込み状態・深度を計測することができることを確認した.また,生物試料やナノサージェリツールの設置方法を検討し,作業高効率化を図るため,ナノマニピュレータのユニット数及び駆動の自由度を拡張した.以上により,局所的に生物試料の診断,切除・取り出し,挿入,注入,埋め込みを実現する3次元・実時間のナノバイオマニピュレーションの基盤環境を実現した.
実際に構築したナノバイオ・マニピュレーションシステムを用いて,ナノサージェリツールを作製し生物試料へ応用した.例えば,原生生物である線虫試料に局所的に蛍光物質を導入するためのナノインジェクタを作製し,実際に局所的に線虫内部ヘナノビースを埋め込むことができることを実験的に確認した.
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
これまで環境制御型電子顕微鏡用ナノマニピュレータに,光学顕微鏡ユニットを組み込んだハイブリッド顕微鏡下での多自由度型ナノバイオ・マニピュレーションシステムを構築した.また,本システムを用いて,ナノプローブによる原生生物内への蛍光物質のナノインジェクションを実験的に確認した.
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究の目的である神経活性を計測するためのナノセンシングツールを考案・作製することが課題である.そして,実際に,例えば原生生物である線虫に対して,神経活動の検出を行う実験的手法の開拓が課題である.
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