| 研究課題/領域番号 |
19K05227
|
|---|
| 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 | 東京都立大学 |
|---|
研究代表者 |
河西 奈保子 東京都立大学, 大学教育センター, 教授 (50393749)
|
|---|
| 研究分担者 |
内山 一美 東京都立大学, 都市環境科学研究科, 教授 (40151899)
毛 思鋒 東京都立大学, 都市環境学部, 助教 (40885315)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2021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)
2021年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
|
|---|
| キーワード | プッシュプルシステム / 単一細胞 / 高感度センシング / 薬物投与 / 機能制御 / 神経成長因子 / 微小溶液 / 細胞 / 神経細胞 / 機能創出 / 成長因子 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では，神経細胞の成長関連因子を局所かつ継続投与することにより，細胞の局所にシナプス形成という機能の発現を目指す．本提案では，独自性の高いプッシュプルシステムを用い，そのプローブと神経細胞との間に局所的な機能発現を誘導する．本システムは溶液を吐出・吸引する機構を有すため，任意の濃度，時間，位置に，ナノメートルサイズの微小範囲に薬物刺激を印加することができる．本提案は細胞の成長因子の探索を可能とするプラットフォームの構築だけでなく，シナプス発現形成メカニズムをボトムアップ的に理解し，医療分野へも波及するものである．
|
| 研究成果の概要 |
本研究では，細胞と隣接する細胞の情報伝達について，プッシュプルシステムを用いて局所的に薬物を投与することで検討した．プッシュプルシステムは狙った局所領域のみに溶液を投与することができる．本成果では，プッシュプルシステムによる単一細胞の局所染色および細胞改変に成功した．さらに，その細胞の機能変化を高感度に検出するため，単一細胞から放出される物質の計測，単一細胞計測のための金ナノワイヤセンサの作製に成功した．今後，単一細胞由来の生体分子を計測することで，局所改変した細胞の挙動を確認することができ，細胞間相互作用の定量的解析に極めて有効であることが確かめられた．
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究によるプッシュプルシステムは，これまで困難だった，溶液中のマイクロメートルサイズの局所領域に薬物を投与することを可能とする技術である．これまで単一細胞を刺激する場合は，たまたま電極上に成長した細胞への電気刺激や，細胞へ光刺激が用いられてきたが，この手法により，狙った単一細胞に薬物刺激を印可することができるようになった．
本研究では，薬物刺激により単一細胞の局所刺激および機能計測，機能改変を行った．細胞の局所操作・局所診断を目指す基礎技術であり，今後本手法が，前処理不要なガンの極早期診断と治療，ガン転移メカニズムの細胞レベルでの解明などへ展開されることが期待できる．
|
