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人工細胞型微小インキュベーターの開発とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 18K18157
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分62010:生命、健康および医療情報学関連
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

森田 雅宗  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究員 (90708504)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2018年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワードリポソーム / 人工細胞 / 人工細胞型インキュベータ / 生細胞-人工細胞ハイブリッド / 微生物培養 / 人工細胞型インキュベーター / 人工生体システム / 人工細胞型リアクタ
研究成果の概要

本研究では、世界で初めて、リポソーム(人工細胞)内での微生物培養に成功し、新規微生物培養器として人工細胞型インキュベーターの開発を行った。微生物を封入した均一サイズのリポソーム(人工細胞)をマイクロ流体デバイス技術により作製し、リポソーム(人工細胞)内に微生物をシングルセルレベルで封入した。光学顕微鏡下でシングルリポソーム(人工細胞)の観察を行うことで、微生物増殖のリアルタイムモニタリングに成功した。さらに,微生物封入リポソーム(人工細胞)を用いた応用実験を行うことで、その有用性を示すことに成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果は、リポソーム(人工細胞)内での微生物培養という、材料科学分野におけるリポソームのさらなる可能性や、生物工学・バイオ産業に貢献できる可能性を示すことができた。また、この成果は、微生物がホスト細胞に共生する「細胞内共生」という真核細胞の起源モデルにボトムアップ的手法によって迫り、新たな人工微生物(生命)の創生など生物学的テーマに貢献できる点で学術・社会的意義がある。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Session 1SCA?Utilizing soft compartments/interfaces for the creation of artificial biosystems2020

    • 著者名/発表者名
      Sato Yusuke、Morita Masamune、Suzuki Yuki
    • 雑誌名

      Biophysical Reviews

      巻: 12 号: 2 ページ: 257-259

    • DOI

      10.1007/s12551-020-00647-y

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Bacterial cell growth dynamics inside giant lipid vesicles for bottom-up synthetic biology2019

    • 著者名/発表者名
      Masamune Morita, Kaoru Katoh, Naohiro Noda
    • 雑誌名

      Eur. Biophys. J. Biophy.

      巻: 48 ページ: 208-208

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bacterial Cell Culture at the Single-Cell Level Inside Giant Vesicles2019

    • 著者名/発表者名
      Masamune Morita, Yuri Ota, Kaoru Katoh, Naohiro Noda
    • 雑誌名

      Journal of Visualized Experiments

      巻: 146:e59555 号: 146 ページ: 1-7

    • DOI

      10.3791/59555

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fluorescent nucleic acid probe in droplets for bacterial sorting (FNAP-sort) as a highthroughput screening method for environmental bacteria with various growth rates2019

    • 著者名/発表者名
      Yuri Ota, Kanako Saito, Taeko Takagi, Satoko Matsukura, Masamune Morita, Satoshi Tsuneda, Naohiro Noda
    • 雑誌名

      Plos One

      巻: 14(4):e0214533 号: 4 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0214533

    • 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
  • [雑誌論文] Direct Observation of Bacterial Growth in Giant Unilamellar Vesicles: A Novel Tool for Bacterial Cultures2018

    • 著者名/発表者名
      Masamune Morita, Kaoru Katoh, Naohiro Noda
    • 雑誌名

      ChemistryOpen

      巻: 7 号: 11 ページ: 845-849

    • DOI

      10.1002/open.201800126

    • 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] Bacterial cell growth dynamics inside giant lipid vesicles for bottom-up synthetic biology2019

    • 著者名/発表者名
      Masamune Morita, Kaoru Katoh, Naohiro Noda
    • 学会等名
      12th EBSA and 10th ICBP-IUPAP Biophysics congress
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis of artificial/living cell hybrid biosystems2019

    • 著者名/発表者名
      Masamune Morita, Kaoru Katoh, Naohiro Noda
    • 学会等名
      第57回日本生物物理学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] リポソームを用いたシングルセルレベル培養技術の構築2019

    • 著者名/発表者名
      森田雅宗,加藤薫,野田尚宏
    • 学会等名
      日本微生物生態学会第33回大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Water-in-oilドロップレット内での環境微生物の培養とシングルドロップレットアイソレーション技術の開発2019

    • 著者名/発表者名
      斉藤加奈子,大田悠里, 松倉智子,髙木妙子,森田雅宗,常田聡,野田尚宏
    • 学会等名
      日本微生物生態学会第33回大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] RNase活性を指標とした微生物増殖water-in-oilドロップレットの検出法 “FNAP-sort” の確立2019

    • 著者名/発表者名
      大田悠里, 斉藤加奈子,松倉智子,髙木妙子,森田雅宗,常田聡,野田尚宏
    • 学会等名
      第71回日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Water-in-oil ドロップレットを用いた腸内細菌培養手法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      村山周平,斉藤加奈子,大田悠里, 松倉智子,森田雅宗,関口勇地,常田聡,野田尚宏
    • 学会等名
      第71回日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] W/Oドロップレットを用いた環境微生物培養の基盤技術 “FNAP-sort” の開発2019

    • 著者名/発表者名
      大田悠里, 斉藤加奈子,松倉智子,髙木妙子,森田雅宗,常田聡,野田尚宏
    • 学会等名
      環境バイオテクノロジー学会2019年度大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 細胞内小器官型人工細胞を指向したジャイアントベシクル内微生物培養法の構築2019

    • 著者名/発表者名
      森田雅宗,加藤薫,野田尚宏
    • 学会等名
      第2回分子ロボティクス年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 細胞サイズリポソーム(人工細胞)内での微生物培養2018

    • 著者名/発表者名
      森田雅宗,加藤薫,野田尚宏
    • 学会等名
      「細胞を創る」研究会11.0
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [産業財産権] 微生物を封入したベシクルを用いた微生物の培養方法2018

    • 発明者名
      森田雅宗,野田尚宏,髙木妙子,大田悠里, 斉藤加奈子
    • 権利者名
      産業技術総合研究所
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2018-089417
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-02-19  

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