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オートファジー抑制とシナジー効果促進による第三世代プラズマ遺伝子導入法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 17H01068
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 プラズマエレクトロニクス
研究機関愛媛大学

研究代表者

神野 雅文  愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 教授 (30274335)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
41,990千円 (直接経費: 32,300千円、間接経費: 9,690千円)
2020年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
2019年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
2018年度: 12,090千円 (直接経費: 9,300千円、間接経費: 2,790千円)
2017年度: 12,220千円 (直接経費: 9,400千円、間接経費: 2,820千円)
キーワードプラズマ遺伝子導入 / プラズマ分子導入 / プラズマライフサイエンス / エンドサイトーシス / 複合効果 / 低侵襲 / 非侵襲 / ランダムインテグレーション / オートファジー / プラズマ医療 / 遺伝子導入 / シナジー効果 / 高効率 / 複合刺激 / プラズマ / 遺伝子 / 形質転換
研究成果の概要

プラズマ遺伝子・分子導入の機序解明を進めた結果、プラズマ刺激なしでエンドサイトーシス促進剤により単にエンドサイトーシスを引き起こすだけでは、遺伝子の導入はほとんど生じないことからプラズマは単にエンドサイトーシスを惹起しているだけでなく、プラスミドの膜付着を促進していることが示唆された。また、ウェル上の細胞群を等価回路網モデルで表現し回路解析を行った結果、電流が電気的な刺激の主要因であることが示唆された。
本研究により、細胞帯電によるプラスミドと細胞の衝突プロセスの促進、電流と活性酸素種の複合刺激によるエンドサイトーシスの惹起の2段階のプロセスでプラズマ遺伝子導入が生じているとの結論に至った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

プラズマ遺伝子・分子導入法の機序解明が進み、プラズマの必要性とエンドサイトーシスでの分子取り込みに必要なプラズマの作用要因が明確になった。特に、電気的要因として電流が主要であることが示唆されたことは意義が大きい。
また、社会的には、従来法とは異なり、細胞へのダメージが小さくかつ効率良く導入を行えるプラズマ法の機序解明が進んだことで、実用へ大きく近づくことが出来た。

報告書

(3件)
  • 2020 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 8件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Importance of collision frequency in the molecular size dependency of gene transfer efficiency in surface discharge method2019

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Hiramatsu, Hiroko Hirashige, Yugo Kido, Susumu Satoh, and Masafumi Jinno
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 1 ページ: 1-1

    • NAID

      210000156277

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Gene transfer efficiency of surface discharge method depending on molecular size and collision frequency between gene and cell2019

    • 著者名/発表者名
      M. Jinno, T. Hiramatsu, H. Hirashige, Y. Kido, and S. Satoh
    • 学会等名
      24th International Symposium on Plasma Chemistry
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Informatics optimization of the parameters for individual cell kind in micro-plasma gene transfection2019

    • 著者名/発表者名
      Jinno, M., Yoshitake, T., Miyamoto, N., Kido, Y. and Satoh, S.
    • 学会等名
      2nd International Conference on Data Driven Plasma Science
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Informatics Approach Considering Tree Dimensional Cell Structure to Optimize Plasma Irradiation Time in Plasma Gene Transfer Method2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshitake, T., Miyamoto, N., Kido, Y., Satoh, S., and Jinno, M
    • 学会等名
      2nd International Conference on Data Driven Plasma Science
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Innovative Gene/Molecule Transfection Using Micro-plasma2018

    • 著者名/発表者名
      Masafumi Jinno, Yoshihisa Ikeda, Yugo Kido, and Susumu Satoh
    • 学会等名
      10th anniversary of International Workshop on Microplasmas
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Improve gene stability in plasma gene transfection by autophagy inhibition2018

    • 著者名/発表者名
      Yuto Kikuchi, Yuki Isozaki, Yoshihisa Ikeda, Yugo Kido, Susumu Satoh, Masafumi Jinno
    • 学会等名
      7th International Conference on Plasma Medicine
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Endocytosis dependency of gene transfer in plasma method and electroporation2018

    • 著者名/発表者名
      Masafumi Jinno, Kouki Yamamoto, Yugo Kido, Susumu Satoh
    • 学会等名
      7th International Conference on Plasma Medicine
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] プラズマ遺伝子導入法における細胞種毎の最適条件へのインフォマティックス的アプローチ2018

    • 著者名/発表者名
      吉武 卓哉,宮本 展寛,木戸 祐吾,佐藤 晋,神野 雅文
    • 学会等名
      第66回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] プラズマ遺伝子導入におけるプラズマ照射条件のインフォマティックス的最適化2018

    • 著者名/発表者名
      吉武 卓哉,宮本 展寛,木戸 祐吾,佐藤 晋,神野 雅文
    • 学会等名
      第79回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] プラズマ照射による上皮細胞への遺伝子導入2018

    • 著者名/発表者名
      吉武 卓哉、宮本 展寛、木戸 祐吾、佐藤 晋、神野 雅文
    • 学会等名
      2018年第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] 塩化マンガンが遺伝子発現に及ぼす効果2018

    • 著者名/発表者名
      森 貴之、木戸 祐吾、池田 善久、佐藤 晋、神野 雅文
    • 学会等名
      2018年第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] Endocytosis Dependency of Gene Transfer in Plasma Method and Electroporation2018

    • 著者名/発表者名
      M. Jinno、K. Yamamoto、Y. Kido、S. Satoh
    • 学会等名
      The 7th International Conference on Plasma Medicine
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Improve gene stability in plasma gene transfection by autophagy inhabitation2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Kikuchi、Y. Isozaki、Y. Ikeda、Y. Kido、S. Satoh、M. Jinno
    • 学会等名
      The 7th International Conference on Plasma Medicine
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] プラズマ遺伝子導入における電気的要因と化学的要因のシナジー効果2017

    • 著者名/発表者名
      池田 善久、木戸 祐吾、佐藤 晋、神野 雅文
    • 学会等名
      2017年第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] プラズマ遺伝子・分子導入における電気的作用要因の寄与2017

    • 著者名/発表者名
      木戸 祐吾、本村 英樹、佐藤 晋、神野 雅文
    • 学会等名
      2017年第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [産業財産権] 形質転換細胞の製造方法2018

    • 発明者名
      神野雅文、加藤英政、徳澤佳美、大西章仁、明上純子、佐藤晋
    • 権利者名
      神野雅文、加藤英政、徳澤佳美、大西章仁、明上純子、佐藤晋
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2018-115200
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-12-28  

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