2014 Fiscal Year Annual Research Report
ナノインジェクションシステムの開発と線形動物への応用
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24686033
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
中島 正博 名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (80377837)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | ナノマニピュレーション / ナノインジェクション / モデル生物 / 細胞解析 / ハイブリッド顕微鏡 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，モデル生物である線形動物の生体内部の特定の細胞に対して，ナノマニピュレーション技術を応用し，局所的なナノインジェクションシステムを構築する．モデル生物の生体内における単一細胞に対してナノインジェクションし，DNAや標識タンパク，イオンインジケータなどを導入することで，例えば，蛍光共鳴エネルギー移動法（FRET）やカルシウムイオンインジケータによる細胞活性計測やモデル生物の個体差の評価・解析などへ応用し，モデル生物を用いた遺伝子疾患のメカニズムの解明や試薬反応調査などのバイオ・医療技術へ貢献する．
これまで構築してきたハイブリッド顕微鏡下でのナノビーズに基づく，ナノインジェクション技術を線形動物に応用することで，線形動物の特定の細胞に作用する生体物質を導入し，線形動物への活性評価するための手法について検討を進めてきた．これまでの成果に基づき，本年度は，特に以下の項目について重点的に研究を進めた．
（１）線形動物がより活性を保った状態でナノインジェクションを実現するために，線形動物の生存性を高めるコーティング手法について，実験的な検証を行った．また，線形動物へのナノインジェクションを３次元的に評価するために，マイクロCTシステムを用いて評価するための手法について実験的に検討した．特に，環境制御型電子顕微鏡において，含水状態で観察するための冷却ステージの試料ステージへの組み込みを行った．
（２）線形動物の神経再生に関わる物質を，特定の神経細胞へ局所的に導入するために，マイクロ・ナノゲルビーズを作製して，線形動物内へ導入する手法について，実験的な検証を行った．特に，インジェクションの成功率とインジェクション後の生存率について，実験的に評価した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
環境制御型電子顕微鏡用ナノマニピュレーションに基づいた，ナノインジェクションを３次元的に評価するために，マイクロCTを用いることで，ナノインジェクション後の線形動物の断層像の取得を行った．また，蛍光ゲルビーズを作製し，共焦点顕微鏡を用いたインジェクションの成功の可否を判断し，インジェクションの成功率とインジェクション後の生存率を明らかにした．
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は，特に，インジェクションの成功率とインジェクション後の生存率の向上のための手法について検討を行う方針である．
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| Causes of Carryover |
これまで開発してきたインジェクションシステムを用いて，現在，線形動物へのインジェクションの位置決め精度やインジェクション後の生存率などを評価している．線形動物の神経軸索への再生制御への応用のため，評価結果に基づいたインジェクションシステムの改良が必要となる可能性があったため．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
インジェクションシステムの改良などの物品費，得られた研究成果の公表や研究情報の取得を目的とした学会参加などの旅費，論文発行等のためのその他の経費を予定している．
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