細胞の移動能力を用いた微細構造の自己組織化と細胞内ナノインターフェースへの応用

• 研究課題/領域番号: 20860031
• 研究種目: 若手研究(スタートアップ)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 知能機械学・機械システム
• 研究機関: 東京農工大学
• 研究代表者: 星野 隆行 東京農工大学, 大学院・工学府, 特任助教 (00516049)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 3,289千円 (直接経費: 2,530千円、間接経費: 759千円); 2009年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2008年度: 1,729千円 (直接経費: 1,330千円、間接経費: 399千円)
• キーワード: 細胞内電極 / 自己組織化 / 細胞運動 / ナノ電極 / ナノニードル / 集束イオンビーム / 細胞内計測 / 細胞接着 / 単一細胞計測 / 生体インターフェース

研究概要

生体の機能を工学的なシステムと融合さる試みでは,細胞膜電位を数日から数年といった長期間,細胞膜や細胞内の機能計測を維持し続けること必要である.本研究では,長期間細胞内に機能計測が可能なプローブを多数同時に導入することを目的とし,細胞の運動性を利用してナノピラーを細胞内へ自己刺入させるナノ構造を提案してきた.マイクロウェル内に細胞を誘導、接着させ,細胞自らの力で細胞内にナノプローブを導入させる構造を作製した.マウス筋芽細胞株C2C12がナノピラーを細胞内に刺入させ,これが生存していることを確認した.

研究成果

• [雑誌論文] Cell-driven Three-dimensional Manipulation of Micro-parts for a Micro-assembly (2010)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Hoshino, Ayako Higashi, Tomohiro Konno, Kazuhiko Ishihara, Keisuke Morishima
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics (In Press)
• [雑誌論文] Cell-driven Three-dimensional Manipulation of Micro-parts for a Micro-assembly (2010)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Hoshino, Ayako Higashi, Tomohiro Konno, Kazuhiko Ishihara, Keisuke Morishama
  • 雑誌名: Japanes Journal of Applied Physics (In Press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Muscle-powered Cantilever for Microtweezers with an Artificial Micro Skeleton and Rat Primary Myotubes (2010)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Hoshino, Keisuke Morishima
  • 雑誌名: Journal of Biomechanical Science and Engineering 5(3) ページ: 245-251
  • NAID: 130000252222
  • 査読あり
• [雑誌論文] Live-Cell-driven Insertion of a Nanoneedle (2009)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Hoshino, Tomohiro Konno, Kazuhiko Ishihara, Keisuke Morishima
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 48 ページ: 107002-107002
  • NAID: 40016796083
• [雑誌論文] Growth characteristics evaluations on the 3D nanostructure fabrication by the high accuracy control of focused-ion-beam (2009)
  • 著者名/発表者名: Reo Kometani, Takavuyuki Hoshino, Shin'ichi Warisawa, Sunao Ishihara
  • 雑誌名: Microelectronic Engineering (採録決定)
  • 査読あり
• [学会発表] 細胞運動による3次元運動生成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 星野隆行, 森島圭祐
  • 学会等名: 分子ナノシステムの創発化学 第1回公開シンポジウム
  • 発表場所: キャンパスプラザ京都
  • 年月日: 2010-02-06
• [学会発表] イントラセルラーナノロボティクスのアーキテクチャとなるナノマイクロ操作の開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 星野隆行, 森島圭祐
  • 学会等名: 第27回日本ロボット学会学術講演会
  • 発表場所: 横浜国立大学
  • 年月日: 2009-09-15
• [学会発表] ナノ加工と細胞の接点 (2009)
  • 著者名/発表者名: 星野隆行
  • 学会等名: 生物物理若手の会 夏の学校
  • 発表場所: 支笏湖,北海道
  • 年月日: 2009-08-02
• [学会発表] 細胞を駆動力としたバイオハイブリッド素子の自己組織的構築 (2009)
  • 著者名/発表者名: 星野隆行, 金野智浩, 石原一彦, 森島圭祐
  • 学会等名: 第4回LSW研究会シンポジウム
  • 発表場所: 北海道大, 札幌
  • 年月日: 2009-07-09
• [学会発表] ナノマシン生成に向けた細胞移動の解析と利用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 星野隆行, 森島圭祐
  • 学会等名: 文部科学省 特定領域バイオ操作 第四回若手研究者ワークショップ
  • 発表場所: 新札幌
  • 年月日: 2009-06-12
• [学会発表] Nano-assembly based on cell migration (2009)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Hoshino, Keisuke Morishima
  • 学会等名: KTH, Stockholm
  • 発表場所: Sweden(Poster)
  • 年月日: 2009-06-05
• [学会発表] Nano-assembly based on cell migration (2009)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Hoshino, Keisuke Morishima
  • 学会等名: Frontiers in Nanobiotechnology from Engineering to application for Cell
  • 発表場所: KTH, Stockholm
  • 年月日: 2009-06-05
• [学会発表] 細胞ナノシステムによるバイオハイブリッドナノマシン構築 -ナノマシンの自己組織的組み立てに向けた細胞移動の制御- (2009)
  • 著者名/発表者名: 星野隆行, 金野智浩, 石原一彦, 森島圭祐
  • 学会等名: 日本機械学会 ロボティクス・メカトロニクス講演会2009
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2009-05-26
• [学会発表] 動運動により細胞内に導入されるナノインターフェース (2009)
  • 著者名/発表者名: 星野隆行
  • 学会等名: 第4回LSW研究会シンポジウム
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2009-01-09
• [学会発表] Cell-driven Micro locomotion of Micro-parts for Micro assembly (2009)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Hoshino, Keisuke Morishima
  • 学会等名: 22nd International Microprocesses and Nanotechnology Conference (MNC 2009)
  • 発表場所: Sapporo (Japan)(Poster)
• [学会発表] 細胞ナノシステムによるバイオハイブリッドナノマシン構築-ナノマシンの自己組織的組み立てに向けた細胞移動の制御- (2009)
  • 著者名/発表者名: 星野隆行, 金野智浩, 石原一彦, 森島圭祐
  • 学会等名: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2009
  • 発表場所: 福岡
• [学会発表] Cell-driven Micro locomotion of Micro-parts for Micro assembly (2009)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Hoshino, Keisuke Morishima
  • 学会等名: 22nd International Microprocesses and Nanotechnology Conference(MNC 2009)
  • 発表場所: Sapporo.(Japan)
• [学会発表] Single Cell Driven Nano Tweezers (2009)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Hoshino, Hiroshi Kuroda, Reo Kometani, Tomohiro Konno, Kazuhiko Ishihara, Keisuke Morishima
  • 学会等名: The 13th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Science(μTAS 2009)
  • 発表場所: Jeju(Korea)
• [学会発表] Muscle-powered Nano Mechanical System Assembled by Optical Tweezers (2009)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Hoshino, Hiroshi Kuroda, Reo Kometani, Tomohiro Konno, Kazuhiko Ishihara, Keisuke Morishima
  • 学会等名: The 9th IEEE conference on Nanotechnolog(IEEE Nano 2009)
  • 発表場所: Genoa(Italy)
• [学会発表] Cell Driven Nano Locomotion. (2008)
  • 著者名/発表者名: akayuki Hoshino, Yuichi Hori, Tomohiro Konno, Kazuhiro Ishihara, Keisuke Morishima
  • 学会等名: The 12th International Conference on Miniaturized System for Chemistry and Life Science (micro TAS 2008)
  • 発表場所: San Diego (USA)(Poster)
  • 年月日: 2008-10-13
• [学会発表] Cell Driven Nano Locomotion (2008)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Hoshino
  • 学会等名: The 12^<th> International Conference on Miniaturized System for Chemistry and Life Science (micro TAS 2008)
  • 発表場所: San Diego (USA)
  • 年月日: 2008-10-13
• [学会発表] 細胞を駆動力としたバイオハイブリッド素子の自己組織的構築 (2008)
  • 著者名/発表者名: 星野隆行
  • 学会等名: 第26回日本ロボット学会学術講演会
  • 発表場所: 神戸大学
  • 年月日: 2008-09-09
• [学会発表] A Nano-Needle Interface Self-Assembled by Using Cell Migration for Recording Intracellular Activity: Nano-Needle Durability. (2008)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Hoshino, Tomohiro Konno, Kazuhiro Ishihara, Keisuke Morishima
  • 学会等名: The second IEEE RAS/EMBS International Conference on Biomedical Robotics and Biomechatronics (BioRob 2008), Scottsdale, Arizona (USA)
  • 発表場所: (Oral)
• [学会発表] 移動運動により細胞内に導入されるナノインターフェース (2008)
  • 著者名/発表者名: 星野隆行, 金野智浩, 石原一彦, 森島圭祐
  • 学会等名: 第26回日本ロボット学会学術講演会
  • 発表場所: 神戸大学, 神戸
• [学会発表] 細胞の移動運動によって構築するナノデバイス (2008)
  • 著者名/発表者名: 星野隆行, 金野智浩, 石原一彦, 森島圭祐
  • 学会等名: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2008
  • 発表場所: ビッグハット, 長野
• [学会発表] 集束イオンビームにより作製したナノピラーの細胞自己刺入と細胞内活動計測デバイスへの応用 (2008)
  • 著者名/発表者名: 星野隆行, 金野智浩, 石原一彦, 森島圭祐
  • 学会等名: 化学とマイクロ・ナノシステム研究会講演会
  • 発表場所: 九州大学, 福岡
• [学会発表] A Nano-Needle Interface Self-Assembled by Using Cell Migration for Recording Intracellular Activity : Nano-Needle Durability (2008)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Hoshino
  • 学会等名: The second IEEE RAS/EMBS International Conference on Biomedical Robotics and Biomechatronics (BioRob 2008)
  • 発表場所: Arizona (USA)
• [学会発表] 細胞の移動運動によって構築するナノデバイス (2008)
  • 著者名/発表者名: 星野隆行
  • 学会等名: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2008
  • 発表場所: 長野
• [備考]
  • URL: http://space.geocities.jp/takahoshino/C
• [備考]
  • URL: http://space.geocities.jp/takahoshino/CV_j.htm