| 研究課題/領域番号 |
21K18869
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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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 | 東京大学 |
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研究代表者 |
ティクシェ三田 アニエス 東京大学, 生産技術研究所, 准教授 (00334368)
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| 研究分担者 |
小森 喜久夫 近畿大学, 工学部, 准教授 (60431813)
酒井 康行 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (00235128)
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| 研究期間 (年度) |
2021-07-09 – 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 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2022年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2021年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
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| キーワード | TFT電極アレイ / バイオセンシング / バイオイメージング / BIOMEMS / 膵β細胞 / BioMEMS |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、液晶ディスプレイの駆動に利用される透明な薄膜トランジスタ（TFT）電極アレイの電気的な高密度二次元マッピング計測技術に、近年の著しく発展した光学的蛍光イメージング観察と融合させることで、細胞膜電位変化と細胞内現象をリアルタイムで同時評価できる高時空間分解マルチ計測ツールの開発を目指す。この実現に向け本研究では、分泌するインスリンが発光するように改良され、細胞塊状態で同調したインスリン分泌能をもつ発光性ラット膵β細胞株iGLを用い、膵β組織の同調的なインスリン分泌に基づく膜電位変化と発光応答の同時計測を推進する。これにより、TFT電極アレイの最適構造や同時計測の方法論を明確にする。
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| 研究成果の概要 |
神経や心筋細胞以外に、生体内での血糖恒常性維持に重要な役割を果たし、膵臓ランゲル ハンス島（膵島）内に存在する膵β細胞についても、細胞外でのグルコース濃度が上昇すると活動電位を発生することが知られている。これにより、細胞内Ca2+濃度が上昇するこ とで、インスリン分泌を引き起こす。その分泌量は、周期的に変動することで知られる。本研究では、分泌するインスリンが発光するように改良され、細胞塊状態で同調し たインスリン分泌能をもつことが知られる発光性ラット膵β細胞株iGLを用い、同調的な膵 β組織の活動電位とインスリン分泌の光応答を同時評オインタフェース技術の開発と高時空間解析手法の提案にしました。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
TFT電極アレイを用いたiGL細胞培養の膜電位のリアルタイム評価と蛍光イメージングを確立しました。本申請研究は、個々の電極のON/OFF状態をTFTアレイでスイッチ制御される大面積透明電極アと顕微鏡観 察の比較提案デバイ スは遥かに広大な領域 を精密観察可能。このセンシング技術は、時空間的に高い結果が得られたことから、今後、創薬や予後予測のためのin vitro生体モデル評価デバイスの開発に活用することができます。
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