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Nanometer scale resolution imaging of pH and reactive oxygen species on the outer membrane surface for fast and effective cell discrimination in cancer tissues.

研究課題

研究課題/領域番号 19K05228
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
研究機関金沢大学

研究代表者

PUPPULIN LEONARDO (プップリン レオナルド)  金沢大学, ナノ生命科学研究所, 特任助教 (40771580)

研究分担者 山田 忠明  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (00507048)
細木 誠之  京都薬科大学, 薬学部, 准教授 (30433254)
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
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードRaman spectroscopy / Nanosensors / pH / Hydrogen peroxide / cell surface / cell surface pH / nanosensor / SERS / hydrogen peroxides / nano-sensor / redox biology / Reactive Oxygen Species / Imaging / Cancer cell
研究開始時の研究の概要

We will develop a nanometer scale sensor of pH and reactive oxygen species to be anchored to the outer membrane surface of cells for fast and effective discrimination of cancer cell type in tissues.

研究成果の概要

細胞表面の活性酸素種であるH2O2を定量化するためのナノセンサーを開発に成功した。ナノセンサーとして、バイオコンジュゲート金ナノ粒子を用い、表面増強ラマン分光法(SERS)による細胞表面でのH2O2の定量化を可能とした。肺癌細胞株を用いてH2O2の定量に成功し、さらに、以前開発した細胞表面のpHイメージングによる測定をより広域での測定を可能とするため、レーザーライン励起モードにて、細胞表面の広領域から400本のSERSスペクトルを同時に解析可能とした。正常細胞株(ヒトおよびマウス由来線維芽細胞株、)および、がん細胞株(肺がん3株、膵癌3株)を網羅的に解析し、測定可能であることを実証した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

Quantification of pH and hydrogen peroxide on the cell surface is critically important to study many cellular functions and can be exploited to discriminate cancer cells from normal cells in tissues. The nanosensors developed in our research project showed great potential to accomplish these goals.

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (1件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Plasma membrane anchored nanosensor for quantifying endogenous production of H2O2 in living cells2021

    • 著者名/発表者名
      Hosogi Shigekuni、Marunaka Yoshinori、Ashihara Eishi、Yamada Tadaaki、Sumino Ayumi、Tanaka Hideo、Puppulin Leonardo
    • 雑誌名

      Biosensors and Bioelectronics

      巻: 179 ページ: 113077-113077

    • DOI

      10.1016/j.bios.2021.113077

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Surface enhanced Raman spectroscopy probe for nanometer-scale measurement of pH and hydrogen peroxides on the outer membrane of cells2020

    • 著者名/発表者名
      Puppulin Leonardo
    • 学会等名
      The 97th Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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