| 研究課題/領域番号 |
19H02576
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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28050:ナノマイクロシステム関連
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| 研究機関 | 中央大学 |
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研究代表者 |
鈴木 宏明 中央大学, 理工学部, 教授 (20372427)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2022年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2020年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2019年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
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| キーワード | リポソーム / マイクロ流路 / 核酸増幅 / バイオリアクター / 膜タンパク質 / 人工細胞 / バイオマーカ / 検出 / バイオチップ / miRNA / RNA / 増幅 / バイオマーカー / 電気融合 / 診断 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
申請者らは最近，GUV内でRT-PCRを行うことで10分子程度の特定のmRNAを検出する方法を開発した．さらに，total RNAを含むGUVとRT-PCR試薬を含むGUVを電気的に膜融合させて内封物質を混合させ，特定のmRNAを増幅・検出可能であることを示した．以上の研究実績に基づき，本申請では，均一なリポソームリアクタを製造し，その応用として膜融合により生体膜内封物質を検出する技術開発を行う．細胞やオルガネラ，またエクソソーム等の小胞も脂質二重膜より構成されているため，これらに含まれる核酸等の直接増幅・検出に応用する．
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| 研究成果の概要 |
マイクロ流路を用いた均一なドロップレットが産業界で広く使われるようになってきたが，脂質二重膜でできた巨大脂質膜小胞(GUV)の系はその段階に至っていない．最大の要因は，均一なGUVを製造するのが困難なことである．本研究では，マイクロ流体工学を用いて簡便かつ高効率にナノ~ピコリットルサイズの巨大脂質膜小胞を区画とした均一なバイオリアクターを製造する方法を確立した．これを，タンパク質合成反応や膜タンパク質再構成のプラットフォームとして用いられること，また，がんなどの疾患バイオマーカの検出に応用するための膜融合および核酸増幅反応を行えることを示した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
この10年ほどでマイクロ流路を用いたGUVの生成法が複数発表されてきたが，いずれもシステムの構築および動作が比較的複雑で再現性の面で困難があった．本研究で構築した均一GUV生成法は，再現性が高く，経験の浅いオペレータでも動作でき，多くの実験条件を試すことができる．これにより，GUVをバイオリアクターとして用いた研究が加速する．また，GUVを用いたバイオマーカ―検出法の確立に関しても，道筋を得ることができた．
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