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ナノスケール脂質膜小胞の電気融合法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K04908
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分28040:ナノバイオサイエンス関連
研究機関中央大学

研究代表者

津金 麻実子  中央大学, 理工学部, 共同研究員 (00469991)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードリポソーム / 人工脂質膜小胞 / 膜融合 / 電気融合 / マイクロ流体デバイス / 脂質膜小胞 / マイクロデバイス
研究成果の概要

本研究では、生体由来の小胞の検出や解析を想定したナノスケール小胞の効率的な電気融合を実現するデバイスを開発した。微細加工技術で作成したデバイスは、ガラス基板上にシリコン電極とリポソームを保持するPDMS製のマイクロウェル構造を有する。リン脂質から界面通過法を用いてリポソームを作製後、金属メッシュフィルターを用いてサイズが異なる2種類のリポソームを調製し、デバイスに導入した。蛍光顕微鏡の観察下で電気パルスを印可することにより、大小2サイズのリポソームの融合が確認された。本デバイスはマイクロウェル構造により融合前後の比較や統計処理が容易であり、効率的で網羅的な小胞の融合解析への寄与が期待される。

研究成果の学術的意義や社会的意義

電気融合法は電気パルスで膜融合を実現する汎用的方法であるが、これまで直径1マイクロメートル以下の小胞の電気融合は困難であった。本研究では、電極を微細加工により作製し、さらにマイクロウェルと組み合わせた新規デバイスを開発した。エクソソームに代表される小胞は生体において多岐にわたる機能を担っており、これらの生化学的解析に単離精製した小胞とリポソームの融合が活用できることが期待される。従来はハイブリドーマ作製など直径10マイクロメートル前後の細胞同士で培われてきた技術を、ナノスケールの小胞にも適用することで、バイオテクノロジーが扱う膜操作の適用範囲が格段に拡張すると考えられる。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Elucidating the Membrane Dynamics and Encapsulation Mechanism of Large DNA Molecules Under Molecular Crowding Conditions Using Giant Unilamellar Vesicles2020

    • 著者名/発表者名
      Tsugane Mamiko、Suzuki Hiroaki
    • 雑誌名

      ACS Synthetic Biology

      巻: 9 号: 10 ページ: 2819-2827

    • DOI

      10.1021/acssynbio.0c00360

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A simple microfluidic device for live-imaging of the vertical section of epithelial cells2020

    • 著者名/発表者名
      Araki Seigo、Nakano Masayoshi、Tsugane Mamiko、Sunaga Fumiko、Hattori Mitsuru、Nakano Masahiro、Nagai Takeharu、Suzuki Hiroaki
    • 雑誌名

      The Analyst

      巻: 145 号: 2 ページ: 667-674

    • DOI

      10.1039/c9an02165e

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reverse Transcription Polymerase Chain Reaction in Giant Unilamellar Vesicles.2018

    • 著者名/発表者名
      Tsugane M. and Suzuki H.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 号: 1 ページ: 9214-9214

    • DOI

      10.1038/s41598-018-27547-2

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 脂質膜小胞の高効率電気融合デバイスの開発2019

    • 著者名/発表者名
      沖田勉、津金麻実子、鈴木宏明
    • 学会等名
      化学とマイクロナノシステム学会第40回研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 金属メッシュフィルターを用いた人工脂質膜小胞のエクストルージョン法の評価2019

    • 著者名/発表者名
      篠原啓佑、沖田勉、津金麻実子、鈴木宏明
    • 学会等名
      化学とマイクロナノシステム学会第40回研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] リポソームを用いたRNA検出システムの開発2018

    • 著者名/発表者名
      津金麻実子,鈴木宏明
    • 学会等名
      化学とマイクロナノシステム第37回 研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ジャイアントリポソームを用いたRNA検出系2018

    • 著者名/発表者名
      津金麻実子,鈴木宏明
    • 学会等名
      平成30年度生理研研究会(生体コモンスペース研究会)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Spontaneous encapsulation of genome-size DNA into lipid bilayer vesicles2018

    • 著者名/発表者名
      H. Suzuki, M. Tsugane, F. Sunaga, T. Okano
    • 学会等名
      ALIFE 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マイクロ流体デバイスを用いた上皮細胞縦断面の高解像度ライブイメージング2018

    • 著者名/発表者名
      中野正義,津金麻実子,鈴木宏明
    • 学会等名
      第46回可視化情報シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Spontaneous enveloping of genome-size DNA into lipid membrane2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木宏明,津金麻実子,須永史子,岡野太治
    • 学会等名
      日本生物物理学会第56回年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] マイクロ流体デバイスを用いた上皮細胞縦断面の高解像度イメージング2018

    • 著者名/発表者名
      中野正義,荒木誠吾,津金麻実子,須永史子,鈴木宏明
    • 学会等名
      化学とマイクロナノシステム第38回研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] High-Resolution Imaging of the Vertical Section of Adherent Cells Using a Microfluidic Device2018

    • 著者名/発表者名
      M. Nakano, S. Araki, M. Tsugane, F. Sunaga, H. Suzuki
    • 学会等名
      μTAS 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ジャイアントリポソームを用いたRNA検出システムの開発2018

    • 著者名/発表者名
      津金麻実子,鈴木宏明
    • 学会等名
      日本薬学会第139年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [図書] Handbook of Single Cell Technologies, "Liposome-mediated material transfer in single cells"2019

    • 著者名/発表者名
      M. Tsugane & H. Suzuki
    • 総ページ数
      14
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      9789811048579
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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