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医療用微細マイクロミラーを高機能化するグアニン結晶

研究課題

研究課題/領域番号 16H03169
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 生体医工学・生体材料学
研究機関広島大学

研究代表者

岩坂 正和  広島大学, ナノデバイス・バイオ融合科学研究所, 教授 (90243922)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2018年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2017年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
2016年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
キーワードバイオミメティクス / バイオフォトニクス / 生体磁気工学 / グアニン結晶 / マイクロ光学素子 / 光干渉 / モアレ縞 / 磁場配向 / 細胞 / マイクロミラー / 微結晶磁気応答 / バイオセンシング / 磁場 / 医療用デバイス / 生体内結晶 / 磁気応答 / マイクロ凝集体 / 細胞診断 / 光計測 / 生体由来微結晶 / 磁気制御 / 細胞計測制御 / 磁気MEMS
研究成果の概要

グアニン結晶ミラー板の磁場下での回転およびマイクロ流路内での動きを高速撮影し、その光反射挙動を明らかにすることに成功した。最大4テスラのパルス強磁場発生装置を用い、グアニン結晶の高速磁気回転運動の様子を光反射の時系列変化で計測する技術を開発した。水溶液中でのグアニン結晶集団の向き磁気ピンセットで操作し、結晶板における光干渉パターン(モアレ縞)が、生体組織(培養骨芽細胞やクシクラゲの微小管)の構造に依存して変化することを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

魚類が自然界にて光を効率良く利用するために進化の過程で獲得したバイオジェニック・ミラーを医療診断に用いる上でのヒントと活用手法について基礎研究を推進した。グアニン結晶ミラー板の磁場下での回転およびマイクロ流路内での動きを高速撮影し、医療用のミラーとして十分な応答性を有することを示した。また、結晶板における光干渉パターン(モアレ縞)が、生体組織(培養骨芽細胞)の構造に依存して変化することを明らかにできた。今後は、新たな細胞診断法へのグアニン結晶の応用が期待できる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 6件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (19件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Effects of pulsed magnetic fields on cilia of comb jelly2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Fukagawa, M. Iwasaka
    • 雑誌名

      AIP Advance

      巻: 9 号: 3

    • DOI

      10.1063/1.5079635

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Magnetically Controlled Light Manipulating Properties of Biogenic and Synthetic Guanine Crystals2018

    • 著者名/発表者名
      H. Kashiwagi, M. Iwasaka, H. Asada, T. Koyanagi, K. Kishimoto
    • 雑誌名

      IEEE Xplore

      巻: Intermag 2018 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1109/intmag.2018.8508139

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optical Behavior of Guanine Microcrystals from Aquatic Species upon Exposure to a Magnetic Field2018

    • 著者名/発表者名
      H. Kashiwagi, H. Asada, M. Iwasaka
    • 雑誌名

      IEEE Xplore

      巻: Intermag 2018 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1109/intmag.2018.8508337

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 生体関連の磁場効果研究の現状2018

    • 著者名/発表者名
      岩坂正和
    • 雑誌名

      電気学会マグネティックス研究会資料

      巻: MAG-18-031 ページ: 1-4

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Remote sensing of microfluidic tracers by light scattering from microcrystals under magnetic fields2017

    • 著者名/発表者名
      Y Takanezawa, H Kashiwagi, M Iwasaka
    • 雑誌名

      AIP Advances

      巻: 7 (5) 号: 5

    • DOI

      10.1063/1.4978406

    • 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
  • [雑誌論文] Magnetic light cloaking control in the marine planktonic copepod Sapphirina2017

    • 著者名/発表者名
      H Kashiwagi, Y Mizukawa, M Iwasaka, S Ohtsuka
    • 雑誌名

      AIP Advances

      巻: 7 (5) 号: 5

    • DOI

      10.1063/1.4978210

    • 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
  • [雑誌論文] Effect of magnetic fields on green color formation in frog skin2017

    • 著者名/発表者名
      H Kashiwagi, A Kashiwagi, M Iwasaka
    • 雑誌名

      AIP Advances

      巻: 7 (5) 号: 5

    • DOI

      10.1063/1.4976958

    • 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
  • [雑誌論文] Magnetically tunable control of light reflection in an unusual optical protein of squid2017

    • 著者名/発表者名
      M Iwasaka, K Tagawa, Y Kikuchi
    • 雑誌名

      AIP Advances

      巻: 7 (5) 号: 5 ページ: 056722-056722

    • DOI

      10.1063/1.4976938

    • NAID

      120006549334

    • 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
  • [雑誌論文] Modulation of light localization in the iridophores of the deep-sea highlight hatchetfish Sternoptyx pseudobscura under magnetic field2017

    • 著者名/発表者名
      M Iwasaka, S Ohtsuka
    • 雑誌名

      AIP Advances

      巻: 7 (5) 号: 5

    • DOI

      10.1063/1.4974977

    • 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] Uric acid crystals control firefly bioluminescence under magnetic fields2019

    • 著者名/発表者名
      M. Iwasaka, Y. Takeuchi, H. Asada
    • 学会等名
      2019 Joint MMM-Intermag Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] シンポジウム3 パネルディスカッション「バイオ・医療における磁界・磁性材料の応用研究と産学官連携」2018

    • 著者名/発表者名
      岩坂正和
    • 学会等名
      日本生体磁気学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Magnetic Control of Guanine-Vesicle Hybrid and Its Possible Application in Live Cell Imaging2018

    • 著者名/発表者名
      岩坂正和、Mootha Archana, 鈴木謙太郎
    • 学会等名
      日本生体磁気学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 13テスラ水平磁場による磁場配向乾燥グアニン薄膜の作製2018

    • 著者名/発表者名
      岩坂正和、廣田憲之、浅田裕法
    • 学会等名
      日本磁気科学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] クラゲ構成成分の光散乱挙動に対する最大4テスラのパルス磁場効果の観測2018

    • 著者名/発表者名
      深川雄太、岩坂正和
    • 学会等名
      日本磁気科学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] クシクラゲ櫛板の構造色に対する磁場効果の細胞計測応用の可能性2018

    • 著者名/発表者名
      林正晃、濱村恭平、岩坂正和
    • 学会等名
      日本磁気科学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] クシクラゲ櫛板とグアニン結晶の光干渉効果の磁気制御2018

    • 著者名/発表者名
      濱村恭平、林正晃、岩坂正和
    • 学会等名
      日本磁気科学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 磁場・電場によるキラル認識2018

    • 著者名/発表者名
      木村恒久,木村史子,寺野真維,岩坂正和
    • 学会等名
      日本磁気科学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Light intensity change of comb jelly fish by pulsednmagnetic fields2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Fukagawa, M. Iwasaka
    • 学会等名
      The 3rd International Symposium on Biomedical Engineering, Hiroshima
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Observation of cellular conformation changes in osteoblast under strong magnetic fields2018

    • 著者名/発表者名
      M. Hayashi, M. Iwasaka
    • 学会等名
      The 3rd International Symposium on Biomedical Engineering, Hiroshima
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of guanine crystal particle stream by using high resolution microscope2018

    • 著者名/発表者名
      K. Hamamura, M. Iwasaka
    • 学会等名
      The 3rd International Symposium on Biomedical Engineering, Hiroshima
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Magnetic Behaviour of Giant Vesicle Containing Guanine Particles as A Model of Irridophore2018

    • 著者名/発表者名
      A. Mootha, K. Suzuki, M. Iwasaka
    • 学会等名
      Material Analysis and Processing in Magnetic Fields (MAP8)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Effects of Magnetic Fields on Cilia of Comb Jelly2018

    • 著者名/発表者名
      M. Iwasaka, N. Hirota
    • 学会等名
      Material Analysis and Processing in Magnetic Fields (MAP8)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Magnetic Light Control of Biologically Designed Photonic Materials2018

    • 著者名/発表者名
      M. Iwasaka
    • 学会等名
      Material Analysis and Processing in Magnetic Fields (MAP8)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 生物磁気研究の磁気科学化加速のメリットとデメリット2018

    • 著者名/発表者名
      岩坂 正和
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ユーグレナの磁気ストレス応答に対する近赤外分光検出による細胞代謝活性評価法2017

    • 著者名/発表者名
      水川 友里,岩坂 正和
    • 学会等名
      電気学会A部門大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 生体内微結晶の磁気特性と医工学への応用展開2017

    • 著者名/発表者名
      武内裕香、岩坂正和、松田瑞史
    • 学会等名
      電気学会A部門大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 疾患を伴う尿酸ナトリウ結晶の配向挙動および偏光特性2017

    • 著者名/発表者名
      武内裕香、浜崎亜富、岩坂正和、松田瑞史
    • 学会等名
      日本磁気科学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 生体分子の磁気応答高感度検出のための一手法2017

    • 著者名/発表者名
      岩坂正和
    • 学会等名
      日本農芸化学会2017年度大会
    • 発表場所
      京都
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] 広島大学 ナノデバイス・バイオ融合科学研究所分子生命情報研究部門 岩坂研究室

    • URL

      http://iwasaka.server-shared.com/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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