| 研究課題/領域番号 |
19H02096
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分20010:機械力学およびメカトロニクス関連
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
丸山 央峰 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (60377843)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
15,340千円 (直接経費: 11,800千円、間接経費: 3,540千円)
2021年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2020年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2019年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
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| キーワード | マイクロ・ナノメカトロニクス / 光環境センサ / 光ピンセット / 細胞解析 / ナノ・マイクロメカトロニクス |
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| 研究開始時の研究の概要 |
大きさ数～十数 umの細胞1個単位および集団を対象として，温度，pH等の生理状態の計測，刺激に対する応答計測等の微細作業を実現するための，光を用いて駆動・計測・刺激を行うオプト・ケモロボットの基盤技術確立を目的とする．本研究により，（1）光で駆動し計測や刺激を行うカプセル型オプト・ケモロボット，（2）細胞培養環境に設置して計測や刺激を行うチップ型オプト・ケモロボット，の基盤技術を確立し，オプト・ケモロボットを用いて単一細胞および集団細胞を対象としたウイルス感染細胞内生理状態計測に基づくインフルエンザウイルス等の増殖・拡散メカニズム解明を目指す．
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| 研究成果の概要 |
本研究課題では，単一細胞レベルから集団細胞レベルでのマルチスケールでの細胞の生理状態を計測するためのデバイスとして，（1）光応答性の試薬を導入した機能性微粒子を作製し，異なる複数の波長の光を用いて駆動・計測・刺激を行うカプセル型オプト・ケモロボット，（2）基板上に光応答性の試薬を導入した微小構造体を作製し，光学式計測・刺激を行うチップ型オプト・ケモロボット，の基盤技術として，直径１ umのカプセル型で蛍光による温度計測機能を有し，1064 nmの光で操作808 nmの光で加熱が可能な細胞内計測用光環境センサ，およびpHの絶対測定を行うためのリファレンス機能を有する光環境センサの作製に成功した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究課題の実施期間に得られた，細胞内および培養環境の環境情報を精密に計測する技術は，工学的アプローチを基盤とし，生物化学において新しい知見を提供するための光化学・分子化学的アプローチを複合的に用いることを特色とした新規な微細操作・計測技術の開拓が期待される成果である．また，本成果は，例えばウイルス感染細胞におけるウイルス増殖過程の細胞の状態計測を行うことで，ウイルスが増えやすい，もしくは増えにくいように細胞機能を誘導する技術にブレークスルーを起こすことが期待でき，新たな感染症対策を開拓する可能性を有していると考える．
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