| 研究概要 |
本研究で以下の結果を得た.
1.白金マイクロディスク電極をプローブとした電気化学顕微鏡(SECM)を用い,植物細胞(ハネモ)プロトプラスト近傍の酸素濃度を二次元マッピングすることにより細胞の光合成および呼吸活性をイメージングできた.
2.1個のハネモプロトプラスト中に光合成電子移動阻害剤であるDCMUを極少量注入し,その後の光合成活性変化を電気化学顕微鏡により追跡したところ,注入された細胞の活性が急激に低下することがイメージングで確認できた.また,近接する細胞の光合成活性の低下も観測された.DCMUは膜透過性が高いため,注入された細胞からDCMUが漏れだし,近接する細胞の活性低下を引き起こしたものと推定された.
3.2つの白金ディスクが先端部に配置されたデュアルマイクロディスク電極をプローブとし,ハネモ単一プロトプラストのイメージングに成功した.この場合には,細胞の形状と光合成活性,あるいは形状と呼吸活性の同時イメージングが可能であった.
4.ウシ初期胚(受精卵)近傍の酸素濃度プロファイルを電気化学顕微鏡で決定し,単一胚の酸素消費速度を求めた.また,胚成長と酸素消費の相関に関して検討し,酸素消費速度あるいは胚表面とバルク酸素濃度差を指標とすることにより,胚の選別が可能であることを明らかにした.
5.固体基板に固定した大腸菌など微生物の呼吸活性をSECMによりイメージングした.また,固体化大腸菌利用したバイオチップを作製し,抗生物質などの化学的刺激を加えた場合の呼吸活性変化を捕らえることに成功した.
6.デュアルマイクロディスク電極上で誘起される局所誘電泳動を利用することにより,クロレラを単一細胞レベルで捕捉することができた.
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