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細胞機能制御用マイクロカルシウムコントローラー

研究課題

研究課題/領域番号 11875174
研究種目

萌芽的研究

配分区分補助金
研究分野 生物・生体工学
研究機関東京農工大学

研究代表者

松岡 英明  東京農工大学, 工学部, 教授 (10143653)

研究分担者 斉藤 美佳子  東京農工大学, 工学部, 講師 (20291346)
研究期間 (年度) 1999 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2000年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
1999年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード単一細胞 / カルシウムイオン濃度 / カルシウム濃度
研究概要

本研究は、単一細胞レベルの空間で、細胞内分布、時間変化モードの二つの視点でCa^<2+>濃度を精密に制御できる実験系を開発することを究極の目的としている。本年度は最終年度であり、マルチチャンネル型キャピラリー製作技術の向上、マイクロ水滴への電気泳動的Ca^<2+>導入実験を行う。具体的な項目を以下に示す。
1.マルチチャンネル型キャピラリー先端形状の精密制御:昨年度までの結果で、プラーの加熱条件(加熱力、引張力)を変えることで、先端形状を制御できることはわかっていたが、再現性という点に問題があった。そこで、作製したマルチチャンネル型キャピラリーのインピーダンスを解析することで、均一な先端形状のキャピラリーが作製できた。この形状は、走査型電子顕微鏡により確認した。
2.マイクロ水滴を用いた電気泳動的Ca^<2+>導入量制御実験:昨年度に得られた結果に基づき、シリコンオイル中にCa^<2+>感受性蛍光色素(Fura-2)を含むカルシウムバッファー(50nM〜50μM)を調製し、Ca^<2+>濃度と蛍光強度比の検量線を作成した。その結果、100nM〜50μMの間で、直線的な関係が得られた。次に3チャンネル型キャピラリーに250mMCaCl_2溶液を充填し、1nAの定電流で電気泳動的にCa^<2+>を導入した。その結果、電場印加時間を10分、20分、30分と増やすことで、Ca^<2+>の導入量も300nM、550nM、900nMと増加した。植物細胞を用いた実験を行うには至らなかったが、以上のことから、電気泳動的にCa^<2+>導入を制御することができるシステムを構築できたと考えられた。

報告書

(2件)
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (11件)

  • [文献書誌] Mikako Saito: "Modulation of Ca^<2+> influx into a single rice cell with an electric signal"Electrochemistry. 68(5). 333-336 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Katsuya Yamada: "Measurement of glucose uptake and intracellular calcium concentration in single, living pancreatic β-cells"J.Biol.Chem.. 275(29). 22278-22283 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Mikako Saito: "Use of acetylene for the fabrication of a glass capillary carbon microelectrode"Electrochemistry. 68(11). 924-926 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Hideaki Matsuoka: "Microbioelectronics for single-cell experiment"Electrochemistry. 68(5). 314-320 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Mikako Saito: "Elicitor action via cell membrane of a cultured rice cell demonstrated by the single-cell transient assay"J.Biotechnol.. 76(2/3). 227-232 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 斉藤美佳子: "バイオミメティックスハンドブック"エヌ・ティー・エス. 6 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Hidekazu Sotoyama: "Control of the Cross Membrane Potential of a Cultured Tabacco Cell and Simultaneous Measurement of the Electrical Impedance of Its Membrane."Electrochemistry.. 67(1). 18-21 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Hideaki Matsuoka: "Control of the Quantity and the Timing of Microinjection into a Bio-cell with a Multifunctional Microelectrode"Electrochim. Acta. 44. 3801-3807 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Hideaki Matsuoka: "Effects of a pulsing electric signal on the Cross Membrane Potential and the Cell Division Potentiality of a Single Cell of Tabacco."Bioelectrochem. Bioenerg.. 49. 65-72 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Mikako Saito: "pH-Microelectrode-micropiprttr system for the measurement of Enzyme Reaction in Picoliter Space of a Living Plant Cell."Anal. Chim. Acta. 404(2). 223-229 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Mikako Saito: "Control of Ca^<2+> Influx into a Single Rice Cell with an Electric Signal"Electrochemistry. (in press).

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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