| 研究課題/領域番号 |
17H06228
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| 研究種目 |
挑戦的研究(開拓)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
応用物理工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
廣理 英基 京都大学, 化学研究所, 准教授 (00512469)
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| 研究分担者 |
坂口 怜子 京都大学, 工学研究科, 助教 (80723197)
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| 研究期間 (年度) |
2017-06-30 – 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 |
26,000千円 (直接経費: 20,000千円、間接経費: 6,000千円)
2019年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2018年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2017年度: 18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円)
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| キーワード | 高強度テラヘルツ / 非線形分光 / ライブセルイメージング / 蛍光プローブ / 分化誘導 / 細胞機能制御 / 再生医療 / iPS細胞 / 非線形光学 / 高強度THz / 細胞制御 / 生体機能制御 |
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| 研究成果の概要 |
人工多能性幹細胞（hiPSC）に対するテラヘルツ光照射の影響を研究するために利用される新しい実験技術を確立しました。 hiPSCを培養するために微細加工されたマイクロウェルディッシュを利用することにより、異常な形態学的変化なしにhiPSCにテラヘルツ光を継続的に照射することができることを確認しました。グローバルな遺伝子発現解析のRNAシーケンスにより、テラヘルツで調節された遺伝子の多くはジンクフィンガータンパク質（ZFN）の転写因子であることがわかりました。これらの結果は、テラヘルツ電場がZn2+などの金属イオンの細胞内濃度変化を誘起することを示唆しています。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
これまでにテラヘルツ光パルスが、生細胞の非侵襲的操作の生物医学的応用に利用されています。本研究では、環境に敏感な人工多能性幹細胞（hiPSC）に高強度な電場パルスであるテラヘルツ光パルス励起を適用し、亜鉛フィンガー（ZNF）転写因子に関連する遺伝子発現ネットワークを操作できることを発見しました。 ここで構築したテラヘルツ光パルス照射装置による非侵襲的な細胞操作方法は、基本的な幹細胞研究と生物医学的アプリケーションの両方に向けた、細胞の電磁制御の新しいアプローチになることを示しました。
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