| 研究課題/領域番号 |
16H02092
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
ナノバイオサイエンス
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| 研究機関 | 関西学院大学 |
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研究代表者 |
田和 圭子 関西学院大学, 理工学部, 教授 (80344109)
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| 研究分担者 |
細川 千絵 大阪市立大学, 大学院理学研究科, 教授 (60435766)
梅津 光央 東北大学, 工学研究科, 教授 (70333846)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
42,510千円 (直接経費: 32,700千円、間接経費: 9,810千円)
2019年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2018年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
2017年度: 12,220千円 (直接経費: 9,400千円、間接経費: 2,820千円)
2016年度: 19,240千円 (直接経費: 14,800千円、間接経費: 4,440千円)
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| キーワード | プラズモン共鳴 / Bull's eye パターン / 神経細胞 / VSDイメージング / 培養 / 活動電位 / プラズモン / 蛍光増強 / 顕微鏡 / Bull's eyeパターン / 蛍光強度分布 / バイオアッセイ / 蛍光イメージング / 神経活動電位 / 光捕捉 / VSD / レセプター / 蛍光顕微鏡 / プラズモニックチップ / Bull's eye / 表面プラズモン共鳴 / ナノ粒子 / 神経活動 / ナノバイオ / 神経ネットワーク / 神経伝達活動 / 1分子蛍光 |
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| 研究成果の概要 |
神経回路網では自発活動と言われるスパイク状の電気活動が外部からの刺激に依存せず発生している。電位感受性色素（VSD）を用いると、その蛍光強度変化を蛍光顕微鏡観察で単一細胞ごとで計測できる。しかし、VSDは蛍光変化が小さいのでS/Nが悪い。よって本研究では、プラズモニックチップを用い、格子結合型表面プラズモン共鳴による増強蛍光で自発活動を1 msのリアルタイムで計測し、広い視野にわたる自発活動を調べた。広い領域の細胞間NWの位置情報を低倍率対物レンズで捉えながら、高倍率対物レンズで１細胞内の分子間相互作用をズームアップして1ミリ秒の高時間分解で計測を行う系を確立した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
昨今の脳科学や神経科学の発展は著しく、神経細胞における機能を考えるために、神経電気活動、レセプターのダイナミクスと、神経伝達分子の挙動との相関を明らかにすることが重要となっている。そこで本研究では時空間スケール可変で細胞分子内あるいは分子間の多分子キネティクスをプラズモニックチップを用いた蛍光顕微鏡によって同時並行計測し、広域計測で神経細胞のNW解析法を確立した。プラズモニックチップはその構造を再現性良く大面積で作製でき、広域にわたる二次元平面内に空間任意性があり、シグナル増強によるNW解析を容易に行うことができることを示した。
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