Nanometric cell stimulation with focused electron beam irradiation

• Project/Area Number: 20H02654
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 30020:Optical engineering and photon science-related
• Research Institution: Shizuoka University
• Principal Investigator: 川田 善正 静岡大学, その他部局等, 理事 (70221900)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石飛 秀和 大阪大学, 生命機能研究科, 准教授 (20372633) ; 居波 渉 静岡大学, 電子工学研究所, 教授 (30542815) ; 井上 康志 大阪大学, 生命機能研究科, 教授 (60294047)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2021)
• Budget Amount: ¥17,940,000 (Direct Cost: ¥13,800,000、Indirect Cost: ¥4,140,000); Fiscal Year 2022: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2021: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000); Fiscal Year 2020: ¥7,670,000 (Direct Cost: ¥5,900,000、Indirect Cost: ¥1,770,000)
• Keywords: 電子顕微鏡 / バイオテクノロジー / 細胞刺激 / 生体制御 / ナノテクノロジー / 光学顕微鏡 / ナノバイオロジー / イオンチャネル

Outline of Research at the Start

本研究で開発する生きた生物細胞に直接電気的な刺激を与えることが可能な手法では、集束電子線を用いることによりナノスケールの微小な領域に刺激を与えることができる。細胞のナノ領域を直接刺激できる手法は他になく、本研究の独創的な点である。また個々または複数のイオンチャンネルに同時にアクセスできる刺激法もこれまでになく、その解析手法も全く確立されていない。さらに、電子線を照射することにより、細胞などの表面電位を制御し、個々のイオンチャンネルの機能を制御すれば、細胞機能を制御することが可能となるものと考える。