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ハイスループット細胞機能発現制御を実現する超並列デジタル細胞処理システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 15H03901
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生産工学・加工学
研究機関豊橋技術科学大学

研究代表者

柴田 隆行  豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10235575)

研究分担者 沼野 利佳  豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30462716)
連携研究者 永井 萌土  豊橋技術科学大学, 大学院工学研究科, 講師 (00580557)
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
16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円)
2017年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2016年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2015年度: 10,660千円 (直接経費: 8,200千円、間接経費: 2,460千円)
キーワード細胞機能発現制御 / 細胞処理システム / 細胞内デリバリー / バイオMEMS
研究成果の概要

細胞の機能発現過程を迅速かつ高効率に制御するための“超並列デジタル細胞処理システム”の実現を目的とし,要素技術として重要となる細胞内デリバリー技術および細胞内生体分子イメージング技術を開発した.振動援用による細胞膜穿孔および電場駆動力によるDNA導入技術によって,高効率・低侵襲な細胞内デリバリーを実現した.また,超並列な細胞操作に必要となる自動調心機能付きマイクロチャンバアレイを開発し,その有用性を実証した.さらに,チップ増強ラマン分光法(TERS)によって細胞内の生体分子の可視化が可能であることを示した.

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

    (23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、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 6件、 招待講演 4件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] Minimally Invasive Intracellular Delivery Based on Electrokinetic Forces Combined with Vibration-Assisted Cell Membrane Perforation2017

    • 著者名/発表者名
      T. Shibata, T. Ozawa, Y. Ito, K. Yamamoto, M. Nagai
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 56 号: 1 ページ: 017001-017001

    • DOI

      10.7567/jjap.56.017001

    • NAID

      210000147356

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 細胞を基軸とした精密工学の新展開2018

    • 著者名/発表者名
      柴田隆行,永井萌土
    • 学会等名
      2018年度精密工学会春季大会シンポジウム「生命科学と精密工学」
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 電場駆動力を利用した生体分子の細胞内デリバリー技術の開発(第7報)-自動調心機能付き細胞配列用マイクロチャンバアレイの評価-2017

    • 著者名/発表者名
      山本圭太,永井萌土,沼野利佳,柴田隆行
    • 学会等名
      2017年度精密工学会春季大会学術講演会
    • 発表場所
      慶応義塾大学矢上キャンパス(横浜市)
    • 年月日
      2017-03-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 細胞機能解析のためのナノニードル搭載型バイオプローブの開発(第15報)-細胞内TERSイメージングのための金属ナノ粒子の最適化-2017

    • 著者名/発表者名
      長濵真弘,山根真大,林 照剛,永井萌土,柴田隆行
    • 学会等名
      2017年度精密工学会秋季大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 電場駆動力を利用した生体分子の細胞内デリバリー技術の開発(第8報)-細胞配列用マイクロチャンバを用いたDNA導入実験-2017

    • 著者名/発表者名
      小笠原広大,吉井恭祐,永井萌土,沼野利佳,柴田隆行
    • 学会等名
      2017年度精密工学会秋季大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] オンチップ細胞診断・機能デザインプラットフォーム2016

    • 著者名/発表者名
      柴田隆行
    • 学会等名
      2016真空・表面科学合同講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(名古屋市)
    • 年月日
      2016-11-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Development of Cell-processing System for On-chip Regulation of Cellular Functions2016

    • 著者名/発表者名
      K. Yamamoto, M. Nagai, R. Numano, T. Shibata
    • 学会等名
      The 42nd International Conference on Micro and Nano Engineering 2016 (MNE 2016)
    • 発表場所
      The Congress Center of Reed Messe Vienna (Vienna, Austria)
    • 年月日
      2016-09-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of Cell-processing System for On-chip Regulation of Cellular Functions2016

    • 著者名/発表者名
      K. Yamamoto, M. Nagai, R.a Numano, T. Shibata
    • 学会等名
      The 42nd International Conference on Micro and Nano Engineering 2016 (MNE 2016)
    • 発表場所
      Vienna, Austria
    • 年月日
      2016-09-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 電場駆動力を利用した生体分子の細胞内デリバリー技術の開発(第6報)-DNA吐出効率に及ぼす電圧印加条件の影響-2016

    • 著者名/発表者名
      山本圭太,永井萌土,沼野利佳,柴田隆行
    • 学会等名
      2016年度精密工学会春季大会学術講演会
    • 発表場所
      東京理科大学野田キャンパス(千葉県野田市)
    • 年月日
      2016-03-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 細胞機能解析のためのナノニードル搭載型バイオプローブの開発(第13報)-細胞内TERSイメージングによる生体分子のダイナミクス観察-2016

    • 著者名/発表者名
      伊藤康治,宮崎 剛,林 照剛,永井萌土,柴田隆行
    • 学会等名
      2016年度精密工学会春季大会学術講演会
    • 発表場所
      東京理科大学野田キャンパス(千葉県野田市)
    • 年月日
      2016-03-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] オンチップ細胞機能制御のための圧電駆動型マイクロ細胞培養デバイスの開発(第5報)-誘電泳動を利用した細胞捕獲時のストレス応答の調査-2016

    • 著者名/発表者名
      小林功治,石原昌季,永井萌土,柴田隆行
    • 学会等名
      2016年度精密工学会春季大会学術講演会
    • 発表場所
      東京理科大学野田キャンパス(千葉県野田市)
    • 年月日
      2016-03-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] In-cell Imaging Technique Based on Tip-enhanced RAMAN Spectroscopy for Studying Molecular Dynamics in Living Cells2016

    • 著者名/発表者名
      T. Shibata, G. Miyazaki, T. Hayashi, M. Nagai
    • 学会等名
      The 3rd International Conference of Global Network for Innovative Technology (IGNITE 2016)
    • 発表場所
      Penang, Malaysia
    • 年月日
      2016-01-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] A Chip-based Platform for Cell Manipulation and Cellular Function Analysis2015

    • 著者名/発表者名
      T. Shibata
    • 学会等名
      The Irago Conference 2015 (Irago 2015)
    • 発表場所
      Tahara, Japan
    • 年月日
      2015-10-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Fundamental Study on Intracellular Imaging Based on Tip-enhanced Raman Spectroscopy2015

    • 著者名/発表者名
      G. Miyazaki, T. Hayashi, M. Nagai, T. Shibata
    • 学会等名
      The Irago Conference 2015 (Irago 2015)
    • 発表場所
      Tahara, Japan
    • 年月日
      2015-10-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Hollow-Nanoneedle-Based AFM Probe for Electrokinetic Intracellular Delivery and Intracellular TERS Imaging2015

    • 著者名/発表者名
      T. Shibata, G. Miyazaki, T. Hayashi, M. Nagai
    • 学会等名
      The 41st International Conference on Micro and Nano Engineering 2015 (MNE 2015)
    • 発表場所
      The Hague, The Netherlands
    • 年月日
      2015-09-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 電場駆動力を利用した生体分子の細胞内デリバリー技術の開発(第5報)-非接着性細胞へのDNAデリバリーの基礎的検討-2015

    • 著者名/発表者名
      山本圭太,永井萌土,沼野利佳,柴田隆行
    • 学会等名
      2015年度精密工学会秋季大会学術講演会
    • 発表場所
      東北大学川内北キャンパス(仙台市)
    • 年月日
      2015-09-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 細胞機能解析のためのナノニードル搭載型バイオプローブの開発(第12報)-細胞内TERSイメージングの基礎的検討-2015

    • 著者名/発表者名
      宮崎 剛,伊藤康治,林 照剛,永井萌土,柴田隆行
    • 学会等名
      2015年度精密工学会秋季大会学術講演会
    • 発表場所
      東北大学川内北キャンパス(仙台市)
    • 年月日
      2015-09-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] MEMS-based Platform for in vitro Manipulation and Analysis of Living Cells2015

    • 著者名/発表者名
      T. Shibata
    • 学会等名
      The 6th International Conference of Asian Society for Precision Engineering and Nanotechnology (ASPEN 2015)
    • 発表場所
      Harbin, P. R. China
    • 年月日
      2015-08-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 超並列細胞内デリバリーのための中空ナノニードルアレイの開発2015

    • 著者名/発表者名
      永井萌土,宮本篤真,柴田隆行
    • 学会等名
      平成27年度電気学会「バイオ・マイクロシステム研究会」
    • 発表場所
      中央大学理工学部(東京都文京区)
    • 年月日
      2015-05-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 豊橋技術科学大学 機械工学系 マイクロ・ナノ機械システム研究室ホームページ

    • URL

      http://mems.me.tut.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
  • [備考] 豊橋技術科学大学 教員紹介ホームページ

    • URL

      https://www.tut.ac.jp/university/faculty/me/64.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
  • [備考] 豊橋技術科学大学 機械工学系 マイクロ・ナノ機械システム研究室ホームページ

    • URL

      http://mems.me.tut.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 豊橋技術科学大学 教員紹介ホームページ

    • URL

      http://www.tut.ac.jp/university/faculty/me/64.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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