高効率遺伝子導入技術へのパルスパワーの挑戦

• 研究課題/領域番号: 25420276
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 電力工学・電力変換・電気機器
• 研究機関: 有明工業高等専門学校
• 研究代表者: 河野 晋 有明工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (30270375)
• 研究協力者: 冨永 伸明 ; 山口 明美 ; 金子 武人
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2013年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: パルスパワー / エレクトロポレーション / バーストパルス / 遺伝子 / ＧＦＰ / 受精卵 / メダカ / 物質導入 / 遺伝子導入 / メダカ受精卵 / 線虫 / ラット / 極短パルス / バイオエレクトリクス / GFP

研究成果の概要

パルスパワー領域の極短高電圧パルスと通常領域の低電圧長パルスを組み合わせたパルス群を出力できる非対称バーストパルスシステムを製作し対象生物に対する遺伝子導入実験をおこなった。
電気パルスの影響を抑えるために，周囲溶液やパルス印加後の対象物の取り扱いに注意が必要であることが分かった。対象生体に効率良くGFPを導入するためには，非対称バーストパルスである前方パルスと後方パルスの形状が重要で，また，極短パルスのパルス幅も導入率に影響することが分かった。

研究成果

• [雑誌論文] 非対称バーストパルスシステムによるメダカ受精卵への物質導入実験における周囲溶液の影響調査 (2015)
  • 著者名/発表者名: 河野晋，米田宗次，山口明美，福原義剛，冨永 伸明
  • 雑誌名: 電気学会論文誌． Ａ 巻: 135 号: 9 ページ: 542-547
  • DOI: 10.1541/ieejfms.135.542
  • NAID: 130005096909
  • ISSN: 0385-4205, 1347-5533
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Application of Asymmetric Burst Pulse System for Preparation of Transgenic Medaka (Oryzias latipes) (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Kono, A. Yamaguchi, M. Yoneda, Y. Fukuhara, and N. Tominaga
  • 雑誌名: Proc. of the 20th IEEE Pulsed Power Conference 巻: ＣＤ-ＲＯＭ ページ: 94-99
  • DOI: 10.1109/ppc.2015.7296886
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of Pulsed Power Parameters on Material Incorporation Technique into Medaka (Oryzias latipes) Eggs (2014)
  • 著者名/発表者名: Yoshitake Fukuhara, Munetsugu Yoneda, Akemi Yamaguchi, Nobuaki Tominaga, and Susumu Kono
  • 雑誌名: Proceedings of 5th Euro-Asian Pulsed Power Conference 巻: -
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Incorporation material into medaka (Oryzias latipes) eggs by asymmetric burst pulses (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Kono, A. Yamaguchi, T. Kubo, Y. Fukuhara, N. Tominaga
  • 雑誌名: Proc. of the 19th IEEE Pulsed Power Conference 巻: CD-ROM ページ: 924-929
  • DOI: 10.1109/ppc.2013.6627555
  • 査読あり
• [学会発表] 線虫（C.elegans）の卵への電気パルス印加におけるパルス幅の影響調査 (2016)
  • 著者名/発表者名: 高田 智，河野 晋，山口 明美，冨永 伸明
  • 学会等名: 平成28年電気学会 基礎・材料・共通部門大会
  • 発表場所: 九州工業大学 戸畑キャンパス
  • 年月日: 2016-09-05
• [学会発表] パルスパワーが線虫卵へ及ぼす影響に関する基礎研究 (2016)
  • 著者名/発表者名: 高田 智， 冨永 伸明， 山口 明美， 河野 晋
  • 学会等名: 平成27年度（第6回）電気学会九州支部高専研究講演会
  • 発表場所: 大牟田市，福岡
  • 年月日: 2016-03-05
• [学会発表] メダカ受精卵に対する物質導入実験に用いる印加電圧波形の検討 (2014)
  • 著者名/発表者名: 福原義剛，山口明美，冨永伸明，河野 晋
  • 学会等名: 電気学会九州支部平成25年度（第4回）高専卒業研究発表会
  • 発表場所: 熊本高専熊本C（熊本県）
• [学会発表] 新規物質導入法を用いたビスフェノール類の発生影響評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山口明美，福原義剛，河野晋，渡辺咲子，中田晴彦，有薗幸司，冨永伸明
  • 学会等名: 環境ホルモン学会第１６回研究発表
  • 発表場所: 東京大学（東京都）
• [学会発表] パルス印加による魚類受精卵への高効率物質導入技術 (2013)
  • 著者名/発表者名: 河野晋
  • 学会等名: 九州沖縄地区KOSEN 新技術マッチングフェア2013
  • 発表場所: マリンメッセ福岡（福岡県）
• [学会発表] 研究紹介（HIgh Voltage Pulse Generator, メダカ受精卵物質導入システム） (2013)
  • 著者名/発表者名: 河野晋
  • 学会等名: 第5回パルスパワーおよび放電の農水系利用調査専門委員会
  • 発表場所: 名城大学名駅サテライト（愛知県）
• [学会発表] ビスフェノールAの新規物質導入法による発生影響評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山口明美，河野晋，渡辺咲子，中田晴彦，有薗幸司，冨永伸明
  • 学会等名: フォーラム2013:衛生薬学・環境トキシコロジー
  • 発表場所: 九州大学医学部百年講堂（福岡県）
• [学会発表] 高電界パルスによるメダカ(Oryzias latipes)卵への物質導入 ―物質導入量の増加を目的とした電圧パルスの連続印加および分子量と導入効率についての検討― (2013)
  • 著者名/発表者名: 山口明美，冨永伸明，福原義剛，河野晋
  • 学会等名: 第１９回日本環境毒性学会研究発表会
  • 発表場所: 東洋大学白山キャンパス（東京都）
• [図書] パルスパワーおよび放電の農水系利用 (2015)
  • 著者名/発表者名: パルスパワーおよび放電の農水系利用調査専門委員会編
  • 総ページ数: 74
  • 出版者: 電気学会
• [産業財産権] 物質導入方法およびその装置 (2014)
  • 発明者名: 河野晋，冨永伸明，山口明美
  • 権利者名: 河野晋，冨永伸明，山口明美
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2014-243553
  • 出願年月日: 2014-12-01