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オンチップ細胞計測を基盤とする光合成細胞の外部刺激応答特性の解明

研究課題

研究課題/領域番号 15H02226
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 知能機械学・機械システム
研究機関名古屋大学

研究代表者

新井 史人  名古屋大学, 工学研究科, 教授 (90221051)

研究分担者 魚住 信之  東北大学, 工学研究科, 教授 (40223515)
丸山 央峰  名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60377843)
連携研究者 丸山 央峰  名古屋大学, 大学院工学研究科, 准教授 (60377843)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
44,590千円 (直接経費: 34,300千円、間接経費: 10,290千円)
2017年度: 13,390千円 (直接経費: 10,300千円、間接経費: 3,090千円)
2016年度: 13,910千円 (直接経費: 10,700千円、間接経費: 3,210千円)
2015年度: 17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
キーワードマイクロ・ナノデバイス / 超精密計測 / ナノバイオ / 機械力学・制御 / バイオ関連機器 / 藍藻 / 力計測 / 光ピンセット
研究成果の概要

藍藻(Synechocystis sp. strain PCC6803)への外部刺激に対する細胞応答を計測するためのオンチップ細胞計測基盤を確立した.微細加工技術を用いて,マイクロ流体チップに,細胞を変形する加圧プローブと力計測用センサプローブを有するマイクロ・ナノロボットを組み込み,プローブの位置制御および力計測を安定に行うことが可能となった.このシステムを用いて,異なる浸透圧条件に置かれた藍藻の正常株と機械刺激受容性チャネルの遺伝子不活化株に対して浸透圧条件の違いで,細胞サイズと硬さの指標である等価ヤング率を評価した.浸透圧の変化に対する機械刺激受容性チャネルの役割を明らかにした.

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 3件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Measurement of the mechanical properties of single Synechocystis sp. strain PCC6803 cells in different osmotic concentrations using a robot-integrated microfluidic chip2018

    • 著者名/発表者名
      Di Chang, Shinya Sakuma, Kota Kera, Nobuyuki Uozumi, Fumihito Arai
    • 雑誌名

      Lab on a Chip

      巻: 8 号: 8 ページ: 1241-1249

    • DOI

      10.1039/c7lc01245d

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] オープンマイクロ流路を有するロボット統合型マイクロ流体チップを用いた単一藍藻の機械特性計測2018

    • 著者名/発表者名
      佐久間臣耶,Chang Di,解良康太,魚住信之 ,新井史人
    • 学会等名
      化学とマイクロ・ナノシステム学会 第37回研究会(37th CHEMINAS)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] MECHANICAL CHARACTERIZATION OF CYANOBACTERIA UNDER OSMOTIC STRESS2017

    • 著者名/発表者名
      S. Sakuma, D. Chang, F. Arai, K. Kera, and N. Uozumi
    • 学会等名
      IEEE MEMS 2017
    • 発表場所
      Las Vegas, NV, USA
    • 年月日
      2017-01-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 単一細胞のオンチップ機械特性計測:細胞変形のメカニクス2017

    • 著者名/発表者名
      杉浦広峻,佐久間臣耶,金子真,新井史人
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Mechanical Characterization of a Single Synechocystis sp. PCC 6803 Cell in Different Osmolarity Solutions2017

    • 著者名/発表者名
      Di Chang, Shinya Sakuma, Kota Kera, Nobuyuki Uozumi, Fumihito Arai
    • 学会等名
      2017 International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science(MHS)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Elasticity Evaluation of Single Cell with Uniaxial Deformation in Microfluidic Chip2016

    • 著者名/発表者名
      Hirotaka Sugiura, Shinya Sakuma, Makoto Kaneko and Fumihito Arai
    • 学会等名
      IEEE 2016 International Symposium on Micro-Nano Mechatronics and Human Science (MHS)
    • 発表場所
      Nagoya, Japan
    • 年月日
      2016-11-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 単一細胞の大変形圧縮モデルを用いたオンチップ弾性特性計測2016

    • 著者名/発表者名
      杉浦広峻,佐久間臣耶,金子真,新井史人
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2016
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2016-06-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 浸透圧ストレス適応機能評価のためのラン藻のオンチップ機械的特徴量計測2015

    • 著者名/発表者名
      長谷川貴之,佐久間臣耶,魚住信之,新井史人
    • 学会等名
      第16回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2015-12-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 環境適応機能評価のためのラン藻のオンチップ機械的特徴量計測2015

    • 著者名/発表者名
      長谷川貴之,佐久間臣耶,魚住信之,新井史人
    • 学会等名
      化学とマイクロ・ナノシステム学会第32回研究会
    • 発表場所
      北九州
    • 年月日
      2015-11-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Mechanical Characterization of a Single Synechocystis sp. PCC 68032015

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Hasegawa, Shinya Sakuma, Kei Nanatani, Nobuyuki Uozumi, Fumihito Arai
    • 学会等名
      26th 2015 International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science
    • 発表場所
      Nagoya, Japan
    • 年月日
      2015-11-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Mechanical Characterization System of Cyanobacteria Using a Robot Integrated Microdluidic Chip2015

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Hasegawa, Shinya Sakuma, Kei Nanatani, Nobuyuki Uozumi, Fumihito Arai
    • 学会等名
      2015 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems
    • 発表場所
      Hamburg, Germany
    • 年月日
      2015-10-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ラン藻のオンチップ機械的特徴量計測2015

    • 著者名/発表者名
      長谷川貴之,佐久間臣耶,七谷圭,魚住信之,新井史人
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会 (ROBOMECH2015)
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2015-05-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 名古屋大学大学院工学研究科新井研究室

    • URL

      http://www.biorobotics.mech.nagoya-u.ac.jp/research/research4.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 名古屋大学大学院工学研究科新井研究室

    • URL

      http://www.biorobotics.mech.nagoya-u.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 名古屋大学大学院工学研究科 新井研究室

    • URL

      http://www.biorobotics.mech.nagoya-u.ac.jp/research/research4.html

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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