| 研究課題/領域番号 |
17K19041
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
ナノマイクロ科学およびその関連分野
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| 研究機関 | 早稲田大学 |
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研究代表者 |
三宅 丈雄 早稲田大学, 理工学術院(情報生産システム研究科・センター), 准教授 (50551529)
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| 研究分担者 |
太田 善浩 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10223843)
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| 研究期間 (年度) |
2017-06-30 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2018年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2017年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
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| キーワード | 電気化学式バイオトランスデューサ / pH制御 / ミトコンドリア / ATP合成 / 電子・イオン制御 / プロトン輸送 / バイオプロトニクス / 導電性高分子 / ｐH制御 / 櫛型電極 / バイオトランスデューサ / 電気化学 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、申請者がこれまでに開発した電気化学式バイオトランスデューサを用いて溶液中ないしは電極表面のpHを制御することで、生きたミトコンドリアの膜内外で生じるプロトン濃度勾配を外から制御し、それに伴うATP合成を制御することに成功した。これら実現により、本研究がイオン(ここでは水素イオン)を介してデバイスと生体素材が双方向に情報伝達できる革新的インタラクティブバイオ界面を創出する礎になると、申請者は考えている。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ヒトなどの生体素材は、柔らかく、化学物質で機能するのに対し、ヒトが作るデバイスは、硬く、電子輸送で機能する。「この相反する素材を如何にして統合するか？」は、近年のウェアラブルデバイス開発市場と相俟って、世界中で関心が高い研究テーマである。申請者は、この課題にいち早く気付き、電気信号を溶液中の水素イオン濃度(pH)信号に変換する革新的デバイスの開発に加え、本デバイスを生体(ミトコンドリア)が既に持つイオン機構と連結されることで、ミトコンドリア内機能(ATP合成)を世界で始めて制御することに成功した。
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