| 研究課題/領域番号 |
22K18913
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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27:化学工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東京農工大学 |
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研究代表者 |
新垣 篤史 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10367154)
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| 研究分担者 |
吉野 知子 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30409750)
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| 研究期間 (年度) |
2022-06-30 – 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 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2023年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2022年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
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| キーワード | 物質輸送 / バイオミネラリゼーション / 遺伝子発現制御 / 生体機能利用 / キャリア細胞 / デリバリー / 磁性細菌 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、細菌を遺伝子組換えによって機能改変し、生体内物質輸送に利用する革新的な細胞型キャリアを構築することを目的とする。磁性細菌は、細胞の中に直鎖状に連なった磁性ナノ粒子を合成し、鞭毛モーターにより水中を泳動する。したがって外部から磁場を加えることで、人為的に細胞の泳動方向を操作することが可能である。本研究では、研究代表者らが確立した遺伝子組換え技術を駆使して磁性細菌の磁性ナノ粒子合成能と膜構造を改変し、磁場への高い応答性と自発的な運動能及び生体内免疫系に対するステルス性を備えた細胞型キャリアを構築する。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、細菌の磁性ナノ粒子合成能と細胞膜組成を改変し、磁場への高い応答性と自発的な運動能を備えた細胞型キャリアを作出することを目的とした。遺伝子組換えによって、細胞の磁性ナノ粒子の数とサイズの制御が可能であり、これによって細胞の磁場応答性が向上することを示した。また、細胞の磁気応答機能を定量的に評価する新しい系を構築し、磁性ナノ粒子合成能の異なる細胞の磁気応答能の定量的な評価が可能であることを示した。さらに、ホスファチジルコリン合成酵素の遺伝子発現により、細胞膜組成におけるホスファチジルコリンの含有量を高めることに成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、遺伝子組換えによる細菌細胞の磁気応答能と膜構造を大きく改変可能であることを示した。遺伝子組換えによる人工細胞創出の方法と実現可能性を示した点で学術的な意義がある。将来的な応用としては、磁気ドラッグデリバリーシステムへの利用に加え、磁気ハイパーサーミアやMRI造影剤としての利用が考えられる。また本研究で得られる成果は、生物による物質生産の回収技術、ナノ材料開発等の分野にも波及効果があると考えられる。
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