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小分子応答性を有する機能性リポソームの創製

Research Project

Project/Area Number 11J08726
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Intelligent mechanics/Mechanical systems
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

外岡 大志  東京大学, 情報理工学系研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2011 – 2013
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2013: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2012: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywords脂質二重膜 / マイクロチャンバ / MEMS / リポソーム
Research Abstract

当初は分子応答性を有する機能性リポソームの作製を目的としていたが、前年度までに作製した脂質二重膜チャンバを改良することにより、膜タンパク質の輸送機能解析の分野における重要な技術に発展させることができると考えられたため最終目的を変更し研究を進めた。本年度は、膜電位固定下で膜タンパク質の輸送機能を蛍光計測することを目的とし、脂質膜チャンバの内部に電極を有するシステムを構築した。人工脂質膜を用いた膜タンパク質の輸送機能の計測には主に2つの手法が用いられてきた。一方は脂質膜の電荷の移動が小さい輸送両側に電極を設置し、脂質膜中の膜タンパク質を介して輸送される電荷の移動を電流として検出する電気計測、他方は脂質膜で囲まれた微小な空間(脂質膜チャンバ)に予め基質特異性の蛍光指示薬を封入し、膜タンパク質を介して輸送される基質によるチャンバ内の蛍光強度の上昇を検出する蛍光計測である。それぞれに長所短所が存在するが、蛍光計測は電荷の移動が小さい輸送を検出可能である点で優れている。しかし、従来の蛍光計測手法は、電極が設置されていないため膜電位を固定した状態で膜タンパク質の輸送機能を計測することは不可能であった。このため、輸送機能の膜電位依存性は計測することは困難だった。膜電位は細胞膜を介した電位差であり、多くの膜タンパク質の輸送機能の変化を引き起こすことが知られている。そこで膜電位固定下で膜タンパク質の輸送機能を蛍光計測することを目的とし、微細加工技術を用いて、内部に電極を有する微小な脂質膜チャンバを構築した。この脂質膜チャンバを用いて、実際に膜電位を固定した状態でαヘモリシンを介したカルシウムイオンの輸送の蛍光計測を行った。

Strategy for Future Research Activity

(抄録なし)

Report

(3 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (19 results)

All 2014 2013 2012 2011

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (16 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Lipid bilayers on a picoliter microdroplet array for rapid fluorescence detection of membrana transport2014

    • Author(s)
      Taishi Tonooka, Koji Sato, Toshihisa Osaki, Ryuii Kawano
    • Journal Title

      Small

      Volume: (online) Issue: 16 Pages: 3275-3282

    • DOI

      10.1002/smll.201303332

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Clustering triple microbeads in a dynamic microarray for timing-controllable bead-based reactions2013

    • Author(s)
      Taishi Tonooka, Tetsuhiko Teshima, Shoji Takeuchi
    • Journal Title

      Microfluidics and Nanofluidics

      Volume: 14 Issue: 6 Pages: 1039-1048

    • DOI

      10.1007/s10404-012-1111-7

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Highly packed liposome assemblies toward synthetic tissue2014

    • Author(s)
      H. Hamano, T. Tonooka, T. Osaki, and S. Takeuchi
    • Organizer
      MEMS2014(国際学会)
    • Place of Presentation
      Sanfrancisco, USA
    • Year and Date
      2014-01-27
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Fluorescence imaging of molecular transportation through membrane proteins using lipid bilayers on micro-droplets2013

    • Author(s)
      T. TonooKa, K. Sato, R. Kawano, T. Osaki. and S. Takeuchi
    • Organizer
      MicroTAS2013(国際学会)
    • Place of Presentation
      Freiburg, Germany
    • Year and Date
      2013-10-29
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Fluorescent observation of membrane protein transportation using lipid bilavers on a droplet array2013

    • Author(s)
      T. Tonooka, K. Sato, E. Kawano, T. Osaki, S. Takeuchi
    • Organizer
      JSPS Core-to-Core Program and Specially Promoted Research Joint Symposium
    • Place of Presentation
      東京大学、 東京
    • Year and Date
      2013-03-27
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Horizontal lipid bilayers formed by droplets contact method on patterned micro-droplets2013

    • Author(s)
      K. Sato, R. Kawano, T. Osaki, S. Takeuchi
    • Organizer
      MEMS2013 (国際学会)
    • Place of Presentation
      Taipei, Taiwan
    • Year and Date
      2013-01-23
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 膜タンパク質の機能計測に向け左ドロップレットアレイ上への人工脂質膜の作製2012

    • Author(s)
      外岡大志、 川野竜司、 佐藤幸治、 大崎寿久、 竹内昌治
    • Organizer
      細胞を創る研究会5.0(国内学会)
    • Place of Presentation
      東工大、 横浜
    • Year and Date
      2012-11-21
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Lipid bilayer on a droplet array for membrane protein analysis2012

    • Author(s)
      T. Tonooka, R. Kawano, K. Sato, T. Osaki, S. Takeuchi
    • Organizer
      JST CREST/SICP/ERATO Joint Symposium.
    • Place of Presentation
      生産技術研究所、 東京
    • Year and Date
      2012-11-05
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Lipid bilayer chamber array for fluorescent and electrochemical measurement of membrane proteins2012

    • Author(s)
      T. Tonooka, R. Kawano, K. Sato, T Osaki, S Takeiichi
    • Organizer
      The 16th MicroTAS2012 (国際学会)。
    • Place of Presentation
      Convention center, 沖縄
    • Year and Date
      2012-10-31
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 蛍光検出と電気計測による膜タンパク質計測に向けた脂質膜チャンバアレイ2012

    • Author(s)
      外岡大志、 川野竜司、 佐藤幸治、 大崎寿久、 竹内昌治
    • Organizer
      第50回日本生物物理学会(国内学会)
    • Place of Presentation
      名古屋大学、 名古屋
    • Year and Date
      2012-09-23
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Lipid bilayer on a droplet : Formation of lipid bilayers on a droplet array2012

    • Author(s)
      外岡大志、竹内昌治
    • Organizer
      MEMS2012(国際学会)
    • Place of Presentation
      パリ(フラシス)
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Handling of Different Types of Microbeads in a Dynamic Micioarray2011

    • Author(s)
      外岡大志、手島哲彦、竹内昌治
    • Organizer
      第49回日本生物物理学会(国内学会)
    • Place of Presentation
      兵庫県姫路市
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] ARRAYING AND SHUFFLING TRIPLE MICROBESDS WITH DYNAMIC MICROARRAY DEVICE2011

    • Author(s)
      外岡大志、手島哲彦、竹内昌治
    • Organizer
      The 15th MicroTAS2011(国際学会)
    • Place of Presentation
      シアトル(USA)
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Contacting multiple microparticles with dynamic microarray toward observation between microreactors2011

    • Author(s)
      外岡大志、手島哲彦、竹内昌治
    • Organizer
      細胞を創る研究会4.0(国内学会)
    • Place of Presentation
      大阪府豊中市
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Contacting multiple microparticles with dynamic microarray toward observation between microreactors2011

    • Author(s)
      外岡大志、手島哲彦、竹内昌治
    • Organizer
      SYNTHESIZING AND BIOLOGICAL SYSTEMS(国際シンポジウム)
    • Place of Presentation
      大阪府豊中市
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] A PAIRED MICROFLAP ARRAY FOR SINGLE CELL INTERACTION ANALYSIS2011

    • Author(s)
      T.Teshima, K.Kuribayashi-Shigetomi, H.Onoe, T.Tonoota, S.Takeuchi
    • Organizer
      The 15th MicroTAS2011(国際学会)
    • Place of Presentation
      シアトル(USA)
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] A Magnet-Active Microflap Array System For Pairing Single Adherent Cells2011

    • Author(s)
      T.Teshima, K.Kuribayasbi-Shigetomi, H.Onoe, T.Tonooka, S.Takeuchi
    • Organizer
      SYNTHESIZING AND BIOLOGICAL SYSTEMS(国際シンポジウム)
    • Place of Presentation
      大阪府豊中市
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] A Magnet-Active Microflap Array System For Pairing Single Adherent Cells2011

    • Author(s)
      手島哲彦, 栗林(繁富)香織, 尾上弘晃, 外岡大志, 竹内昌治
    • Organizer
      細胞を創る研究会4.0(国内学会)
    • Place of Presentation
      大阪府豊中市
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 人工脂質膜形成装置および人工脂質膜形成方法2012

    • Inventor(s)
      外岡大志、 川野竜司、 佐藤幸治、 大崎寿久、 竹内昌治
    • Industrial Property Rights Holder
      外岡大志、 竹内昌治
    • Industrial Property Number
      2012-162146
    • Filing Date
      2012-07-20
    • Related Report
      2012 Annual Research Report

URL: 

Published: 2011-12-12   Modified: 2024-03-26  

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