2014 Fiscal Year Annual Research Report
化学修飾ナノカーボンを活用した新規細胞機能制御技術の開発
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25702030
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
都 英次郎 独立行政法人産業技術総合研究所, ナノチューブ応用研究センター, 主任研究員 (70443231)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | カーボンナノチューブ / 光発熱特性 / 近赤外光 / 細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年の細胞研究の発展はめざましく、特に光を活用した細胞機能制御技術に注目が集まっている。しかし、従来技術は、生体透過性の低い光を利用するため生体深部領域の細胞機能を制御することはできない。また、安全性の低いウイルスを用いて遺伝子改変を行う必要がある。従って、本研究目的では、生体透過性の高い近赤外光により容易に発熱するカーボンナノホーン（CNH）の光発熱機能を活用することで、遺伝子改変なしに、生体深部の細胞機能をナノメーターレベルで光により制御する技術を構築する。本研究は、根治不可能といわれるパーキンソン病やアルツハイマー病などの神経変性疾患やガンに対する新しい分子標的医薬や先進医療技術のための普遍的な技術となる。本研究目的を達成するために本年度は、前年度までに検証した光機能化CNH複合体を細胞に取り込ませ、近赤外レーザー（785 nm）によって細胞膜電位、細胞内カルシウム流入の遠隔制御を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
本年度の研究目標に掲げた光機能化ナノカーボン材料を用いた細胞制御技術の開発に成功したのみならず、本研究で開発するコア技術に関わる論文がハイインパクトな海外一流紙（Angew Chem Int Ed、Chem Asia J）に掲載された。特に、前者のAngew Chem Int Edに関わる成果は、産総研ならびにCNRSのプレスリリースを行った。また、これらの研究成果は、新聞（日刊工業新聞、化学工業日報）やインターネット情報メディア等により数多くハイライトされたことは、当初の予想を上回る大きな研究成果と言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の計画通り、合成したナノカーボン複合体を活用した個体レベルでの評価を実施する。
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| Causes of Carryover |
種類の異なる細胞機能を解析する予定であったが、一部の細胞の評価に時間を要しているため、計画を変更し、数種類の細胞のみの調査と解析を行うこととした。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
種類の異なる細胞の培養に関わる消耗品購入経費として使用予定である。
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[Journal Article] Photofunctional nanomodulators for bioexcitation2014
Author(s)
Eijiro Miyako, Julie Russier, Matteo Mauro, Cristina Cebrian, Hiromu Yawo, Cecilia Menard-Moyon, James A. Hutchison, Masako Yudasaka, Sumio Iijima, Luisa De Cola, Alberto Bianco
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Journal Title
Angewandte Chemie International Edition
Volume: 53
Pages: 13121-13125
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] Photofunctional nanomodulators for spatiotemporal bioexcitation2014
Author(s)
Eijiro Miyako, Julie Russier, Matteo Mauro, Cristina Cebrian, Hiromu Yawo, Cecilia Menard-Moyon, James A. Hutchison, Masako Yudasaka, Sumio Iijima, Luisa De Cola, Alberto Bianco
Organizer
第47回フラーレン・ナノチューブ・グラフェン総合シンポジウム
Place of Presentation
名古屋
Year and Date
2014-09-03
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