| 研究課題/領域番号 |
21K05116
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分34020:分析化学関連
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| 研究機関 | 東京薬科大学 |
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研究代表者 |
東海林 敦 東京薬科大学, 薬学部, 准教授 (90459850)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021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 | エクソソーム / 光ファイバー表面プラズモン共鳴 / 光ファイバー / 表面プラズモン共鳴センサー / 非特異的吸着 / 光ファイバー SPR センサー / 脱分極刺激 / 光ファイバーSPR / 神経細胞 / 脱分極 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
nm レベルで膜厚コントロールを可能にする革新的な無電解めっき技術を確立しており、この技術を利用して光ファイバー表面プラズモン共鳴（SPR）センサーを作製することができる。この基盤技術を基に、神経細胞から分泌されるエクソソームの個数を計測するための光ファイバー表面プラズモン共鳴センサーを構築し、脱分極刺激のタイミングで、どれだけのエクソソームが分泌されるのかを明らかにする。それにより、近年、提唱されている“エクソソームが神経活動を調節している”といった新しい概念を理解する一助となるツールを提案する。
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| 研究成果の概要 |
細胞から分泌されるエクソソームをリアルタイムかつノンラベルで計測する方法を開発することで、化学的ないしは物理的な刺激後、どのようなタイミングで、どの程度の個数のエクソソームが分泌されるか明らかにできる。本申請課題では、無電解メッキ技術で作製した光ファイバー表面プラズモン共鳴センサーをキャピラリー内に挿入し、これを顕微鏡下において、電動マニピュレーターで操作する計測システムを開発した。エクソソームの計測にあたり、非特異的な吸着を抑制するとともに、多数の分子認識素子を固定化できる界面設計に成功した。また、キャピラリーとセンサーを一体化した計測システムの有用性を示し、エクソソームの検出に成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
エクソソームには分泌元の細胞由来のタンパク質、DNA および RNA などの生体分子が内包されており、遠く離れた細胞同士のコミュニケーションのツールであると認識されている。エクソソームの機能を理解する上で、その分泌量を把握しておくことは最も基本的なことである。エクソソームが柔らかく壊れやすいナノ粒子であることから、分析機器が高度化した現在においても、エクソソームの分泌量の増減を半定量的に評価するので精一杯である。こういった状況が改善されないまま、エクソソームの機能が議論されているため、時に誤った情報を発信してしまうことが懸念される。本申請課題では、こういった課題の克服に挑戦するものである。
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