| 研究課題/領域番号 |
19KK0129
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| 研究種目 |
国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分28:ナノマイクロ科学およびその関連分野
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| 研究機関 | 大阪公立大学 (2022)
大阪府立大学 (2019-2021) |
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研究代表者 |
許 岩 大阪公立大学, 大学院工学研究科, 准教授 (90593898)
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| 研究分担者 |
仲村 英也 大阪公立大学, 大学院工学研究科, 准教授 (00584426)
萩原 将也 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 理研白眉研究チームリーダー (00705056)
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| 研究期間 (年度) |
2019-10-07 – 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 |
18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円)
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: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2020年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2019年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
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| キーワード | ナノ流体デバイス / アプタマー / 生体分子捕捉 / １分子 / 分子動力学シミュレーション / 細胞膜透過性 / ナノ粒子 / 光ピンセット / 表面増強ラマン散乱(SERS) / シミュレーション / ナノ加工 / 1分子検出 / １細胞 / 生体分子計数 / 情報 / 3Dナノ電気穿孔法 / 細胞内送達 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
精密かつ系統的，網羅的に健康を理解し疾患を個人レベルで最適な診断，観察，治療するためには，１細胞レベルで人体の包括的な生体分子情報が求められる．しかし，既存技術では１細胞分子情報の全容が抽出できない．そこで，我々は独自のナノ流体デバイス技術に基づいて，１細胞の生体分子情報を容易に高精度・ハイスループットで抽出できる「１細胞情報の二次元化」戦略を提案した。本研究では，北米・アジアの研究グループとの共同研究を通じてこの戦略確立へのボトルネック的な課題を解決する．本研究が実現すれば，生命科学だけではなく情報科学も革新することが期待され，幅広い領域への学術的・科学技術的・社会的波及効果をもたらす．
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| 研究成果の概要 |
本研究では、我々日本側研究者の独自のナノ流体デバイス技術およびナノ物質輸送理論などに基ついて、北米・アジアの研究グループとの共同研究を通じて、「１細胞内標的生体分子の収集」という研究代表者が提案した１細胞情報の二次元化におけるボトルネック的な課題に取り組んだ。具体的には、１細胞内標的生体分子の収集のためのナノ粒子の細胞内送達技術の開発と理論の構築を行った。また、１細胞情報の二次元化に向けた標的生体分子の1分子捕捉と検出に成功した。さらに、細胞情報の二次元化に向けたナノ粒子操作自由度の向上などの課題に取り組んだ。本研究を通じて提案の１細胞情報の二次元化技術の創出を加速させた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本国際共同研究で開発した技術と得た知見は、将来的には1細胞生体分子情報源の構築ソリューションとして活用され、大規模なデータを解析できるスーパーコンピュータやビッグデータ、人工知能技術と融合することで、細胞レベルだけでなく組織レベルや個人レベルにも応用することが期待される。これにより、生命科学と情報科学の間に橋を築き、生命科学だけでなく情報科学の革新ももたらすことが期待され、広範な領域において学術的・科学技術的・社会的な波及効果が大きいと考えられる。
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