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人工細胞膜を用いた極微小バイオ溶液ハンドリング技術の展開

研究課題

研究課題/領域番号 26289038
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 流体工学
研究機関中央大学

研究代表者

鈴木 宏明  中央大学, 理工学部, 教授 (20372427)

連携研究者 岡野 太治  中央大学, 理工学部, 助教 (60622082)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
14,560千円 (直接経費: 11,200千円、間接経費: 3,360千円)
2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2014年度: 10,660千円 (直接経費: 8,200千円、間接経費: 2,460千円)
キーワードバイオリアクター / リポソーム / 膜融合 / 膜分裂 / ゲノム増幅 / PCR / マイクロリアクター / ジャイアントリポソーム / 人工細胞膜 / 溶液操作 / マイクロ流体デバイス / 融合 / 分裂 / フェムトリットル / 反応場
研究成果の概要

本研究では,ジャイアントリポソーム(GUV)の溶液添加→混合→分割といった連続操作,それを用いた逐次反応が可能な超微細生化学実験基盤技術を確立することを目指した.GUVの融合方法として,実績のある電気融合法に加え,細胞融合で用いられるPEG融合法も検討したところ,GUVと生細胞を効率的に融合する条件を確立した.GUVの分割方法として,申請者らが発見した高分子の排除体積効果によるGUV分裂変形に加え,界面活性剤様の分子の添加による分裂も総合的に検討した.最終的に,3種類の生化学反応(酵素反応,ゲノム増幅反応,およびRT-PCR)をGUV内で試し,これらの反応の逐次的操作が可能であることを示した.

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 2件、 招待講演 5件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Shape Transformation of lipid vesicles by insertion of bulky-head lipids2015

    • 著者名/発表者名
      S. Tsuda, S. Fujii, H. Suzuki, T. Yomo
    • 雑誌名

      Plos One

      巻: - 号: 7 ページ: e0132963-e0132963

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0132963

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Stochasticity in Gene Expression in a Cell-Sized Compartment2015

    • 著者名/発表者名
      Kz. Nishimura, T. Mtasuura, T. Sunami, S. Tsuru, H. Suzuki, T. Yomo
    • 雑誌名

      ACS Synthetic Biology

      巻: 4 号: 5 ページ: 566-576

    • DOI

      10.1021/sb500249g

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification of giant unilamellar vesicles with permeability to small charged molecules2014

    • 著者名/発表者名
      Nishimura, K., Matsuura, T., Sunami, T., Fujii, S., Nishimura, K., Suzuki, H., and Yomo, T.
    • 雑誌名

      Rsc Adv

      巻: 4(66) 号: 66 ページ: 35224-35232

    • DOI

      10.1039/c4ra05332j

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Liposome-based liquid handling platform featuring addition, mixing, and aliquoting of femtoliter volumes2014

    • 著者名/発表者名
      H. Shiomi, S. Tsuda, H. Suzuki, T. Yomo
    • 雑誌名

      Plos One

      巻: なし 号: 7 ページ: e101820-e101820

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0101820

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Statistical analysis of vesicle morphology dynamics based on free energy landscape2014

    • 著者名/発表者名
      S. Tsuda, H. Suzuki, T. Yomo
    • 雑誌名

      Soft Matter

      巻: 10 号: 32 ページ: 6038-6046

    • DOI

      10.1039/c4sm00992d

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 人工細胞膜システムの細胞らしい挙動2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木宏明
    • 学会等名
      生体界面研究会
    • 発表場所
      金沢
    • 年月日
      2017-02-09
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] リポソームを用いたサブピコリットル反応液への試薬供給2016

    • 著者名/発表者名
      岡野太治,鈴木宏明
    • 学会等名
      第33回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
    • 発表場所
      長崎
    • 年月日
      2016-10-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ハイドロゲル内封ユニラメラリポソームの作製法の検討2016

    • 著者名/発表者名
      勝田翔太,岡野太治,鈴木宏明
    • 学会等名
      第34回化学とマイクロナノシステム学会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      2016-09-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 人工細胞系構築の試み2016

    • 著者名/発表者名
      鈴木宏明
    • 学会等名
      生体界面研究会
    • 発表場所
      愛知
    • 年月日
      2016-07-04
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 分裂する人工細胞膜におけるゲノムDNAの分配機構2016

    • 著者名/発表者名
      鈴木宏明
    • 学会等名
      第33回化学とマイクロナノシステム学会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2016-04-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 分裂する人工細胞膜におけるゲノムDNAの分配機構2016

    • 著者名/発表者名
      鈴木宏明
    • 学会等名
      化学とマイクロ・ナノシステム学会 第33回研究会
    • 発表場所
      東京大学生産技術研究所
    • 年月日
      2016-04-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 人工細胞膜システムの細胞らしい挙動2016

    • 著者名/発表者名
      鈴木宏明
    • 学会等名
      東京理科大研究推進機構総合研究院 イメージングフロンティアセンターシンポジウム
    • 発表場所
      千葉
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 細胞の界面をつくる・制御する2016

    • 著者名/発表者名
      鈴木宏明
    • 学会等名
      日本表面化学会関東支部第5回セミナー 東京理科大学ウォーターフロンティアサイエンスシンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 機械(メカ)屋からみた細胞~細胞はつくれるか?~2016

    • 著者名/発表者名
      鈴木宏明
    • 学会等名
      ナノ茶論
    • 発表場所
      神奈川
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Distribution of genome-size DNA in the dividing model cell membrane2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Suzuki
    • 学会等名
      Pacifichem 2015
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, USA
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Liquid handling of minute volume using the hydrogel encapsulating liposomes2015

    • 著者名/発表者名
      K. Takahashi, T. Okano, H. Suzuki
    • 学会等名
      The 19th international conference on miniaturized systems for chemistry and life sciences
    • 発表場所
      Geongju, Korea
    • 年月日
      2015-10-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ハイドロゲル内封リポソームを用いた微小溶液操作系の構築2014

    • 著者名/発表者名
      高橋和志,岡野太治,鈴木宏明
    • 学会等名
      化学とマイクロ・ナノシステム学会 第30回研究会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2014-10-02 – 2014-10-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [図書] 少数生生物学(第10章 少数を分けるー細胞膜中の分子の離散生と分配)2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木宏明(分担執筆)
    • 総ページ数
      192
    • 出版者
      日本評論社
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [図書] 人工細胞の創製とその応用(2.1 人工細胞の容器としてのリポソーム)2016

    • 著者名/発表者名
      岡野太治,鈴木宏明(分担執筆)
    • 総ページ数
      215
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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