2015 Fiscal Year Annual Research Report
アフリカツメガエルの卵母細胞を利用した化学センサチップの開発
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25870323
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| Research Institution | Kanagawa Academy of Science and Technology |
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Principal Investigator |
三澤 宣雄 公益財団法人神奈川科学技術アカデミー, 人工細胞膜システムグループ, 研究員 (70442530)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 化学センサ / アフリカツメガエル卵母細胞 / 化学受容体 / 二電極膜電位固定法 / 細胞アレイ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は化学受容体発現細胞と半導体作製技術の融合による化学センサチップの開発を目的としている。最終年度は作製電極による計測の再現性向上と昆虫由来の嗅覚系の受容体を発現させたアフリカツメガエル卵母細胞を用いて、その検出感度の評価に取り組んだ。開発を目指したチップは卵母細胞を化学センサ素子とすることに主眼を置いたものであるが、細胞膜電位計測実験の簡便化にも寄与することが期待でき、細胞を用いた熟練度を要する電気生理学実験のハードルを下げると考えている。
初年度は複数の卵母細胞が流路内で流れによってアレイ化されると同時に各細胞への電極の自動挿入が可能なデバイスを構築した。次年度には化学受容体発現細胞を用いて化学物質の検出に成功した。得られた電気信号強度の再現性向上や検出感度評価が未着手であったため、最終年度では主にその課題解決に取り組んだ。細胞への計測電極挿入の再現性向上のため、電極先端の先鋭化を最終年度までに試験的に検討し、電極の細胞刺入率が改善した。電極の金属配線と絶縁プロセスを見直したが、得られる信号強度の有意な安定化には至らなかった。
様々な嗅覚受容体発現卵母細胞の活用を見込み、センサ内溶液への匂い物質の可溶化促進を目的として、気液混合のために流路に多孔質材料を充填した流体デバイスの作製・応用も新たに並行して検討した。これに付随し、能動的にポンプで多孔質材料内の流体を送るシステムを考案し、特許出願に至った。研究期間全体を通して、複数の卵母細胞のアレイ化が可能な流体デバイスと細胞膜電位計測用電極が融合したシステムを構築し、化学刺激に対する細胞の応答取得に成功した。
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