| 研究課題/領域番号 |
19K15418
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 長岡技術科学大学 |
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研究代表者 |
庄司 観 長岡技術科学大学, 技学研究院, 准教授 (80788258)
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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 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | ナノポア / 走査型イオンコンダクタンス顕微鏡 / 構造DNAナノテクノロジー / 脂質二分子膜 / 生体ナノポアプローブ / ナノポアセンシング / 生体ナノポア / DNAナノポア / ハイドロゲル / ナノピペット / Microfluidics / 走査型プローブ顕微鏡 / マイクロ流体力学 / プローブ顕微鏡 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本申請研究では、細胞培養や溶液調整を行うマイクロ流体制御技術と局所的なナノポアセンシングが可能な生体ナノポアプローブを組み合わせることで、全く新しい細胞観察プラットフォームの開発を目指す。本細胞観察プラットフォームでは、生体ナノポアプローブを用いてマイクロ流路内で培養した細胞から放出される様々な細胞放出物を直接観察する。細胞から分泌される様々な生体分子は、細胞のシグナル伝達物質として用いられ、また様々な疾患のバイオマーカーとしても注目されているため、生体ナノポアプローブにより一分子レベルでの細胞分泌物質の研究が可能となれば、新たな細胞観察手法として非常に有用である。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、生体ナノポアプローブを用いた細胞分泌物質計測の実現を目指し、局所分子検出が可能な生体ナノポアプローブの開発および走査型イオンコンダクタンス顕微鏡を用いた位置制御による局所分子検出実験を行った。その結果、先端径がナノメートルスケールの生体ナノポアプローブを開発することに成功し、生体分子のイメージングに成功した。さらに、合成DNAナノポアを金ニードル電極に修飾したDNAナノポアプローブを開発することで、DNAナノポアを用いた局所ナノポアセンシングの可能性を示すことができた。これらの成果をナノテクノロジー分野において著名な学術雑誌であるACS Nano誌等に発表した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の学術的意義は、プローブ型の人工細胞膜システムを開発することで、これまで均一なバルク溶液中にのみ応用されてきたナノポアセンシングによる分子検出を局所的な分子検出に応用し、ナノポアセンシングによる局所分子検出の特性について検証した点である。一方、社会的意義は、本研究成果により細胞分泌物質のリアルタイム計測が可能となることで、細胞分泌が寄与する様々な疾患のメカニズム解明や創薬に寄与できることである。今後、本技術を発展させ細胞分泌物質計測の実現を目指す。
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