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2013 Fiscal Year Annual Research Report

3次元培養組織評価に向けた電気化学チップデバイスの開発

Research Project

Project/Area Number 23760745
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

伊野 浩介  東北大学, 環境科学研究科, 助教 (00509739)

Keywords電気化学分析 / マイクロ・ナノシステム / バイオMEMS / 微小電極アレイ / 細胞解析 / 電気化学イメージング
Research Abstract

最終年度は、初年度と次年度に開発した電気化学チップデバイスを用いて細胞の機能解析を行った。具体的には、胚性幹細胞の分化評価を行った。分化過程に応じて胚性幹細胞の酵素活性が変化することが知られているが、電気化学的にこの酵素活性を計測して、細胞分化評価を実現した。また、細胞が持つmRNAをPCRを用いて計測し、その遺伝子量と電気化学シグナルを比較することで、細胞分化と遺伝子量の関係性を調査した。この研究成果はElectrochemistry誌に掲載され、平成26年度電気化学会論文賞を受賞した。
この他に、デバイス・システムの高機能化を行い、高解像度の電気化学イメージングを可能にした。この研究ではデバイスの構造を検討しており、新しい電極デバイスの形状を考案した。したがって、デバイス作製に関する新しい技術に関しても提案できたと思われる。また、新しい測定法に関して検討を行い、初年度と次年度と開発して測定システムとは異なる新規測定システムを提案した。この研究成果はAnalytical Chemistry誌に掲載が決定している。
これらに加え、液滴アレイの電気化学的評価法を確立した。これにより、液滴を1つの培養器として見したい新規の3次元培養組織評価法が期待できる。この研究成果はLab on a Chip誌に掲載された。また、溶存酸素計測による細胞の呼吸評価システムを考案しており、現在、実験データの追試、論文作成の準備を行っている最中である。

  • Research Products

    (13 results)

All 2014 2013

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (7 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Densified electrochemical sensors based on local redox cycling using vertically separated electrodes for substrate generation/chip collection and extended feedback modes2014

    • Author(s)
      Ino K, Kanno Y, Nishijo T, Komaki H, Yamada Y, Yoshida S, Takahashi Y, Shiku H, Matsue T
    • Journal Title

      Anal Chem.

      Volume: 86 Pages: 4016–23

    • DOI

      10.1021/ac500435d

  • [Journal Article] SU-8-based flexible amperometric device with IDA electrodes to regenerate redox species in small spaces2014

    • Author(s)
      Kanno Y, Goto T, Ino K, Inoue K, Takahashi Y, Shiku H, Matsue T
    • Journal Title

      Anal Sci.

      Volume: 30 Pages: 305-9

    • DOI

      10.2116/analsci.30.305

  • [Journal Article] Droplet array on local redox cycling-based electrochemical (LRC-EC) chip device2014

    • Author(s)
      Ino K, Goto T, Kanno Y, Inoue K, Takahashi Y, Shiku H, Matsue T
    • Journal Title

      Lab on a Chip

      Volume: 14 Pages: 787-794

    • DOI

      10.1039/C3LC51156A

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cell pairing using dielectrophoresis-based device with interdigitated array electrodes2013

    • Author(s)
      Şen M, Ino K, Ramón-Azcón J, Shiku H, Matsue T
    • Journal Title

      Lab Chip

      Volume: 13 Pages: 3650-2

    • DOI

      10.1039/C3LC50561H

  • [Journal Article] Electrochemical device with interdigitated ring array electrodes for investigating the relationship between cardiomyocyte differentiation from embryonic stem cells and alkaline phosphatase activity2013

    • Author(s)
      Ino K, Nishijo T, Kanno Y, Ozawa F, Arai T, Takahashi Y, Shiku H, Matsue T
    • Journal Title

      Electrochemistry

      Volume: 81 Pages: 682-87

    • DOI

      10.5796/electrochemistry.81.682

  • [Journal Article] Alginate gel microwell arrays using electrodeposition for three-dimensional cell culture2013

    • Author(s)
      Ozawa F, Ino K, Arai T, Ramón-Azcón J, Takahashi Y, Shiku H, Matsue T
    • Journal Title

      Lab Chip

      Volume: 13 Pages: 3128-35

    • DOI

      10.1039/C3LC50455G

  • [Presentation] 局所レドックスサイクルを用いた多点電気化学測定システム2014

    • Author(s)
      伊野浩介、菅野佑介、珠玖仁、末永智一
    • Organizer
      日本化学会第94春季年会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      20140327-30
  • [Presentation] 伊野浩介2014

    • Author(s)
      電気化学的手法を用いたバイオイメージング
    • Organizer
      新学術領域研究「天然物ケミカルバイオロジー」地区ミニシンポジウム
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      20140303-20140303
  • [Presentation] Densified electrochemical sensor based on vertically separated electrode array for electrochemical imaging2013

    • Author(s)
      Kosuke Ino, Yusuke Kanno, Komaki Hirokazu, Hitoshi Shiku, Tomokazu Matsue
    • Organizer
      The 17th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences (MicroTAS2013)
    • Place of Presentation
      Freiburg、German
    • Year and Date
      20131027-20131031
  • [Presentation] Electrochemical imaging for cell analysis using a high-density sensor array based on local redox cycling2013

    • Author(s)
      Kosuke Ino
    • Organizer
      International Symposium for the 70th Anniversary of the Tohoku Branch of the Chemical Society of Japan
    • Place of Presentation
      Sendai
    • Year and Date
      20130928-20130930
    • Invited
  • [Presentation] 電解析出アルギン酸ゲルを用いた3次元細胞培養2013

    • Author(s)
      伊野浩介、小沢文智、珠玖仁、末永智一
    • Organizer
      第65回日本生物工学会大会
    • Place of Presentation
      広島
    • Year and Date
      20130918-20
  • [Presentation] 局所レドックスサイクルを用いた網羅的電気化学デバイスによる細胞解析2013

    • Author(s)
      伊野浩介、菅野佑介、珠玖仁、末永智一
    • Organizer
      日本分析化学会 第62年会
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      20130910-20130912
  • [Presentation] レドックスサイクルによる高感度・網羅的電気化学チップデバイス の開発2013

    • Author(s)
      化学とマイクロ・ナノシステム学会第27回研究会
    • Organizer
      化学とマイクロ・ナノシステム学会第27回研究会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      20130523-20130524

URL: 

Published: 2015-05-28  

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