| 研究課題/領域番号 |
19F19365
|
|---|
| 研究種目 |
特別研究員奨励費
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 外国 |
|---|
| 審査区分 |
小区分90110:生体医工学関連
|
|---|
| 研究機関 | 豊橋技術科学大学 |
|---|
研究代表者 |
永井 萌土 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (00580557)
|
|---|
| 研究分担者 |
LOGANATHAN MOHAN 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2019-11-08 – 2022-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
|
| 配分額 *注記 |
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2021年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2020年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2019年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
|
|---|
| キーワード | 光電気穿孔法 / ナノ秒パルスレーザ / オプトポレーション / ナノチューブ / 電気穿孔法 / 酸化チタン |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
本申請では、酸化チタンナノチューブを用いた細胞の光電気穿孔法（光穿孔と電気穿孔を統合）を新しく開発する。外国人研究者（LOGANATHAN）と受け入れ研究者（永井）が協力し、幅広い細胞種に対して適用可能で、細胞生存率と導入効率が高い状態を保った手法を確立する。電気穿孔と光穿孔の順番、同時穿孔といった条件を割り振りながら、細胞種を変え、細胞生存率と導入効率の両方を高める領域を探索する。穿孔時に発生する電場と光の集中現象も調査し、原理を確立しながら、再生医療，細胞治療の中心的な技術に発展させる。
|
| 研究実績の概要 |
酸化チタンナノチューブは，ナノ秒パルスレーザーによる光穿孔と直流電源による電気穿孔を用いた細胞内送達のための汎用プラットフォームとなる可能性がある。酸化チタンナノチューブを使うことで，レーザーを用いたフォトポレーションやエレクトロポレーション技術による細胞内デリバリーを容易にし，より汎用的な細胞内デリバリー技術の構築につながる。
豊橋技術科学大学にて，陽極酸化処理によってチタン基板上に酸化チタンナノチューブを形成した。これをX線光電子分光法（XPS）により，コアレベルと価電子帯のスペクトルを評価した。すると陽極酸化されたナノチューブには，酸素欠陥が存在することがわかった。
上述のナノチューブを用いて，ナノ秒パルスレーザーの照射によりフォトポレーション実験を実施した。最初に酸化チタンナノチューブ（2時間，15Vで形成）上にHeLa細胞を培養した。パルス光を照射して，カーゴであるPropidium Iodide (PI)色素とデキストランFITCを送り込むことに成功した。酸素欠陥を持つナノチューブは，準金属や金属の特性を持つ可能性があり，ナノ秒パルスレーザー照射後の様々なメカニズムによる細胞内デリバリーを促進する。
エレクトロポレーション実験の結果，直流電圧（7V）を印加することで，酸化チタンナノチューブ上のHeLa細胞にカーゴ（PI色素）を送り込むことに成功した。
これらの結果は，酸化チタンナノチューブが，ナノ秒パルスレーザー（光照射）と直流電源（電気穿孔）を用いた細胞内送達のための汎用プラットフォームとなり得ることを示唆している。
|
| 現在までの達成度 (段落) |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| 今後の研究の推進方策 |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
|
