共鳴レーザー光を利用した細胞内ナノマニピュレーション

• 研究課題/領域番号: 21710123
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: ナノ材料・ナノバイオサイエンス
• 研究機関: 独立行政法人産業技術総合研究所
• 研究代表者: 細川 千絵 独立行政法人産業技術総合研究所, 健康工学研究部門, 研究員 (60435766)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円); 2011年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2010年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円); 2009年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: 光ピンセット / ナノバイオ / 脳 / 神経 / 生物物理 / 脳・神経

研究概要

生命現象は多様な機能分子の活動に応じて生体情報ネットワークを形成し、ダイナミックな時空間制御を受けている。本研究では、共鳴レーザー光を利用した新規な光操作により、細胞表面の特定分子のみを局所的に操作する手法を検討した。神経細胞の細胞表面に局在する神経細胞接着分子に量子ドットを標識し、分子動態を単一粒子レベルで追跡可能な実験系を構築した。蛍光相関分光解析により非共鳴、共鳴レーザー照射に伴う神経細胞接着分子の捕捉、集合過程を評価した。

研究成果

• [雑誌論文] Optical trapping of synaptic vesicles in neurons (2011)
  • 著者名/発表者名: Chie Hosokawa, Suguru N. Kudoh, Ai Kiyohara, and Takahisa Taguchi
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: Vol.98 号: 16
  • DOI: 10.1063/1.3579191
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vitroid-the robot system with an interface between a living neuronal network and outer world (2011)
  • 著者名/発表者名: Suguru N. Kudoh, Minori Tokuda, Ai Kiyohara, Chie Hosokawa, Takahisa Taguchi, and Isao Hayashi
  • 雑誌名: International Journal of Mechatronics and Manufacturing Systems 巻: Vol.4, No.2 号: 2 ページ: 135-149
  • DOI: 10.1504/ijmms.2011.039264
  • 査読あり
• [雑誌論文] Micro-channel fabrication by femtosecond laser to arrange neuronal cells on multi-electrode arrays (2010)
  • 著者名/発表者名: Chie Hosokawa, Suguru N. Kudoh, Mariko Suzuki, Ai Kiyohara, Yoichiroh Hosokawa, Kazunori Okano, Hiroshi Masuhara, and Takahisa Taguchi
  • 雑誌名: Applied Physics A 巻: Vol.101 号: 2 ページ: 423-428
  • DOI: 10.1007/s00339-010-5836-4
  • 査読あり
• [学会発表] Laser-induced perturbation of single neuron in a neuronal network (2012)
  • 著者名/発表者名: Chie Hosokawa, Yusuke Ueda, Yasutaka Sakamoto, Suguru N. Kudoh, and Takahisa Taguchi
  • 学会等名: The 5th International Symposium on Nanomedicine(ISNM2012)
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] Laser-Induced Perturbation of Single Neuron in a Neuronal Network (2012)
  • 著者名/発表者名: C.Hosokawa, Y.Ueda, Y.Sakamoto, S.N.Kudoh, T.
  • 学会等名: 5th International Symposium on Nanomedicine (ISNM2012)
  • 発表場所: 名古屋大学(愛知県)(招待講演)
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] レーザー光摂動を用いた神経細胞ネットワーク操作過程の蛍光解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 細川千絵、植田悠介、坂本泰隆、大西映里子、工藤卓、田口隆久
  • 学会等名: 第24回バイオエンジニアリング講演会
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2012-01-08
• [学会発表] レーザー光摂動を用いた神経細胞ネットワーク操作過程の蛍光解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 細川千絵、植田悠介、坂本泰隆、大西映里子、工藤卓、田口
  • 学会等名: 第24回バイオエンジニアリング講演会
  • 発表場所: 大阪大学(大阪府)(依頼講演)
  • 年月日: 2012-01-08
• [学会発表] Optical trapping and assembling dynamics of synaptic vesicles in neurons revealed by fluorescence correlation spectroscopy, Neuroscience 2011 (2011)
  • 著者名/発表者名: Chie Hosokawa, Yusuke Ueda, Suguru N. Kudoh, and Takahisa Taguchi
  • 学会等名: The 41st annual meeting of SFN
  • 発表場所: Washington Convention Center, Washington DC, USA
  • 年月日: 2011-11-13
• [学会発表] Optical trapping and assembling dynamics of synaptic vesicles in neurons revealed by fluorescence correlation spectroscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: C.Hosokawa, Y.Ueda, S.N.Kudoh, T.Taguchi
  • 学会等名: Neuroscience 2011, The 41st annual meeting of SFN
  • 発表場所: Washington Convention Center, Washington DC, USA
  • 年月日: 2011-11-13
• [学会発表] Optical perturbation of neuronal network by a focused laser beam (2011)
  • 著者名/発表者名: 細川千絵、植田悠介、坂本泰隆、鈴木真理子、工藤卓、田口隆久
  • 学会等名: 第26回生体・生理工学シンポジウム
  • 発表場所: 立命館大学
  • 年月日: 2011-09-22
• [学会発表] Optical Perturbation of Neuronal Network by a Focused Laser Beam (2011)
  • 著者名/発表者名: 細川千絵、植田悠介、坂本泰隆、鈴木真理子、工藤卓、田口
  • 学会等名: 第26回生体・生理工学シンポジウム
  • 発表場所: 立命館大学(滋賀県)(依頼講演)
  • 年月日: 2011-09-22
• [学会発表] Optical Perturbation of Neuronal Network by a Focused Laser Beam (2011)
  • 著者名/発表者名: 細川千絵、植田悠介、坂本泰隆、鈴木真理子、工藤卓、田口隆久
  • 学会等名: 第26回生体・生理工学シンポジウム
  • 発表場所: 立命館大学(滋賀県)
  • 年月日: 2011-09-22
• [学会発表] 集光フェムト秒レーザーによる海馬神経細胞の光刺激 (2011)
  • 著者名/発表者名: 坂本泰隆、細川千絵、工藤卓、田口隆久
  • 学会等名: 第34回日本神経科学大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2011-09-15
• [学会発表] 光ピンセットによる神経細胞内シナプス小胞群の集合操作の蛍光解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 植田悠介、細川千絵、工藤卓、田口隆久
  • 学会等名: 第72回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 2011-09-01
• [学会発表] 光ピンセットによる神経細胞内シナプス小胞群の集合操作の蛍光解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 植田悠介、細川千絵、工藤卓、田口隆久
  • 学会等名: 第72回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 山形大学(山形県)
  • 年月日: 2011-09-01
• [学会発表] 神経細胞内シナプス小胞群の光捕捉ダイナミクス (2011)
  • 著者名/発表者名: 細川千絵、植田悠介、工藤卓、田口隆久
  • 学会等名: ナノ学会第9回大会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2011-06-02
• [学会発表] 神経細胞内シナプス小胞群の光捕捉ダイナミクス (2011)
  • 著者名/発表者名: 細川千絵、植田悠介、工藤卓、田口隆久
  • 学会等名: ナノ学会第9回大会
  • 発表場所: 北海道大学(北海道)
  • 年月日: 2011-06-02
• [学会発表] 光捕捉された神経細胞内シナプス小胞群の蛍光相関分光解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 細川千絵、植田悠介、工藤卓、大西映里子、鈴木真理子、田口隆久
  • 学会等名: 第58回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学
  • 年月日: 2011-03-25
• [学会発表] 光ピンセットを用いた培養神経細胞シナプス操作過程の蛍光解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 細川千絵、大西映里子、工藤卓、田口隆久
  • 学会等名: 第33回日本神経科学大会
  • 発表場所: 神戸コンベンションセンター
  • 年月日: 2010-09-03
• [学会発表] 集光レーザービームによる培養神経回路網の操作技術の開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 細川千絵
  • 学会等名: バイオメクフォーラム21第56回研究会
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2010-04-17
• [図書] 医療応用バイオロボティクスへの発展 (2010)
  • 著者名/発表者名: 工藤卓、細川千絵
• [備考]
  • URL: http://unit.aist.go.jp/gruop/birg/