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電場集中を利用した高効率遺伝子導入アレイ

研究課題

研究課題/領域番号 18710098
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 ナノ材料・ナノバイオサイエンス
研究機関京都大学

研究代表者

井上 祐貴  京都大学, 再生医科学研究所, 研究員 (40402789)

研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2007年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2006年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
キーワード遺伝子導入アレイ / エレクトロポレーション / カーボンナノチューブ / 自己組織化単分子膜
研究概要

基板表面から接着細胞へ位置特異的に遺伝子を導入することで、ハイスループットにその機能を解析できる遺伝子導入アレイはポストゲノム研究に必要不可欠な技術である。ハイスループット性を高めるため遺伝子を配置するスポット数を増加させると、スポット上の接着細胞数は減少する。つまり、遺伝子導入アレイを用いて有意な機能解析を行うためには、高い発現効率が求められる。本研究では、半導体微細加工技術で加工された電極やカーボンナノチューブ(CNT)で修飾された電極を利用したエレクトロポレーションによる遺伝子導入アレイにより、高発現効率化を実現することを目的とした。電極表面の微細な凹凸からの電場集中が細胞膜に効果的に細孔を形成することを期待している。
今年度は、昨年度に引き続きCNT静電吸着電極の作製およびそれを用いた遺伝子導入に取り組んだ。CNT担持電極はカルボキシル化CNT(濃硫酸と濃硝酸の混酸(3:1by volume)を用いて作製)とカチオン性基板(金薄膜上に形成したカルボキシル基末端自己組織化単分子膜および直鎖型ポリエチレンイミン(L-PEI)を用いて作製)との静電相互作用を利用して作製した。さらに、電極上のCNT担持量を増加させるため、カルボキシル化CNTおよびL-PEIを交互に積層した電極を作製した。作製した各電極に緑色蛍光タンパク質(EGFP)がコードされたプラスミド(pEGFP-C1)を静電的に吸着させた。同電極にヒト胎児腎臓由来(HEK293)細胞を播種し、十分な接着を促した後、240V/cm、10ms、1回の条件でパルスを印加した。48時間後のEGFP発現効率をフローサイトメトリーにより定量した。積層数の少ない電極上に接着した細胞の発現効率は40%程度であり、電極間に大きな差はなかったが、積層数の多い電極上の細胞は50%の発現効率を示した。電極表面のCNT担持量を増加させることで遺伝子導入効率を高めることができた。

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2008 2007

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Site-specific gene transfer with high efficiency onto acarbon nanotube-loaded electrode2008

    • 著者名/発表者名
      Yuuki INOUE, Hiroyuki FUJIMOTO, Toshio OGINO and Hiroo IWATA
    • 雑誌名

      Journal of the Royal Society Interface

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Reverse Electroporation with Carbon Nanotubes-loaded Electrode for Highly Efficient Gene Transfer2007

    • 著者名/発表者名
      Yuuki INOUE, Hiroyuki FUJIMOTO, Toshio OGINO and Hiroo IWATA
    • 学会等名
      2007 International Conference on Solid State Devices and Materials
    • 発表場所
      Tsukuba International Congress Center
    • 年月日
      2007-09-21
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] カーボンナノチューブの電場集中を利用した遺伝子導入アレイ2007

    • 著者名/発表者名
      井上祐貴、藤本裕之、岩田博夫
    • 学会等名
      第36回医用高分子シンポジウム
    • 発表場所
      上智大学
    • 年月日
      2007-07-30
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [産業財産権] 核酸導入用導電性基板および核酸導入方法2008

    • 発明者名
      岩田博夫井上祐貴
    • 権利者名
      国立大学法人京都大学
    • 出願年月日
      2008-02-18
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 外国

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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