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生体分子間相互作用を網羅する新型1分子蛍光イメージング法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 26390035
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 ナノバイオサイエンス
研究機関早稲田大学

研究代表者

谷井 孝至  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (20339708)

研究分担者 山本 英明  東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 助教 (10552036)
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
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2014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1分子イメージング / 蛍光観察 / FRET / ナノ構造 / 1分子イメージング / FRET / ZMW / ZMW / 一分子イメージング
研究成果の概要

生体分子間の結合・解離を時間軸上で解析できるゼロモード導波路(ZMW)を用いたリアルタイム1分子蛍光イメージング法を高度化するために,ZMWと蛍光共鳴エネルギー移動(FRET)とを組み合わせた新しい1分子蛍光イメージング法が高い実行可能性を評価した。さらに本手法を拡張するための要素技術の開発-DNAアプタマを用いたセンサ応用,DNA切断イベントの1分子計測,細胞の特定部位のアライメント法の開発-にも取り組んだ。

報告書

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

    (48件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 9件、 オープンアクセス 5件、 謝辞記載あり 6件) 学会発表 (33件) (うち国際学会 12件、 招待講演 3件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] CNR(イタリア)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR)(Italy)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Ulm University/The University of Stuttgart/Maxplanck Institute(Germany)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Quantitative Evaluation of Cancer Cell Adhesion to Self-Assembled Monolayer-Patterned Substrates by Reflection Interference Contrast Microscopy2016

    • 著者名/発表者名
      4)T. Matsuzaki, K. Ito, K. Masuda, E. Kakinuma, R. Sakamoto, K. Iketaki, H. Yamamoto, M. Suganuma, N. Kobayashi, S. Nakabayashi, T. Tanii, H. Y. Yoshikawa
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry B

      巻: 120 号: 7 ページ: 1221-1227

    • DOI

      10.1021/acs.jpcb.5b11870

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Quantitative comparison of cancer and normal cell adhesion using organosilane monolayer templates: An experimental study on the anti-adhesion effect of green-tea catechins2016

    • 著者名/発表者名
      Rumi Sakamoto, Eisuke Kakinuma, Kentaro Masuda, Yuko Takeuchi, Kosaku Ito, Kentaro Iketaki, Takahisa Matsuzaki, Seiichiro Nakabayashi, Hiroshi Y. Yoshikawa, Hideaki Yamamoto, Yuko Sato, Takashi Tanii
    • 雑誌名

      In Vitro Cellular & Developmental Biology -Animal

      巻: 52 号: 8 ページ: 799-805

    • DOI

      10.1007/s11626-016-0049-6

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 光触媒作用を用いた液中表面改質による培養神経細胞の操作2016

    • 著者名/発表者名
      山本英明, 平野愛弓, 谷井孝至, 庭野道夫
    • 雑誌名

      表面科学 37, 224-229 (2016)

      巻: 37 ページ: 224-229

    • NAID

      130005154319

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Size-dependent regulation of synchronized activity in living neuronal networks2016

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Yamamoto, Shigeru Kubota, Yudai Chida, Mayu Morita, Satoshi Moriya, Hisanao Akima, Shigeo Sato, Ayumi Hirano-Iwata, Takashi Tanii, and Michio Niwano
    • 雑誌名

      Physicai Review E

      巻: 94 号: 1 ページ: 012407-012407

    • DOI

      10.1103/physreve.94.012407

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Live-cell, label-free identification of GABAergic and non-GABAergic neurons in primary cortical cultures using micropatterned surface2016

    • 著者名/発表者名
      Sho Kono, Hideaki Yamamoto, Takatoshi Kushida, Ayumi Hirano-Iwata, Michio Niwano and Takashi Tanii
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 11 号: 8 ページ: e0160987-e0160987

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0160987

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Surface Modification of Cell Scaffold in Aqueous Solution Using TiO<sub>2 </sub>Photocatalysis and Linker Protein L2 for Patterning Primary Neurons<i><sup> </sup></i>2015

    • 著者名/発表者名
      K.Sekine, H.Yamamoto, S.Kono, T.Ikeda, A.Kuroda, T.Tanii
    • 雑誌名

      e-Journal of Surface Science and Nanotechnology

      巻: 13 号: 0 ページ: 213-218

    • DOI

      10.1380/ejssnt.2015.213

    • NAID

      130005068495

    • ISSN
      1348-0391
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Photopatterning Proteins and Cells in Aqueous Environment using TiO2 Photocatalysis2015

    • 著者名/発表者名
      H.Yamamoto, T.Demura, K.Sekine, S.Kono, M.Niwano, A.Hirano-Iwata, T.Tanii
    • 雑誌名

      Journal of Visualized Experiments

      巻: 104 号: 104

    • DOI

      10.3791/53045

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書 2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Neuraminidase-dependent Degradation of Polysialic Acid Is Required for the Lamination of Newly Generated Neurons2015

    • 著者名/発表者名
      M.Sajo, H.Sugiyama, H.Yamamoto, T.Tanii, N.Matsuki, Y.Ikegaya, R.Koyama
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 11 号: 1 ページ: e0146398-e0146398

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0146398

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Surface modification of cell scaffold in aqueous solution using TiO2 photocatalysis and linker protein L2 for patterning primary neurons2015

    • 著者名/発表者名
      K.Sekine, H.Yamamoto, S.Kono, T.Ikeda, A.Kuroda, T.Tanii
    • 雑誌名

      e-Journal of Surface Science and Nanotechnology

      巻: in press

    • NAID

      130005068495

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] In situ modification of cell-culture scaffolds by photocatalytic decomposition of organosilane monolayers2014

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto H, Demura T, Morita M, Kono S, Sekine K, Shinada T, Nakamura S, Tanii T
    • 雑誌名

      Biofabrication

      巻: 6 号: 3 ページ: 035021-035021

    • DOI

      10.1088/1758-5082/6/3/035021

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] マイクロ加工表面を用いた培養神経回路のモジュール性制御2017

    • 著者名/発表者名
      井手 克哉, 山本 英明, 松村 亮佑, 谷井 孝至, 吉信 達夫, 庭野 道夫, 平野 愛弓
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜,横浜
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] モジュール構造型培養神経回路の計算論的モデリング2017

    • 著者名/発表者名
      山本 英明, 守谷 哲, 井手 克哉, 松村 亮佑, 秋間 学尚, 久保田 繁, 谷井 孝至, 佐藤 茂雄, 庭野 道 夫, 平野 愛弓
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜,横浜
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 可視光応答酸化チタン薄膜の光触媒能を利用した細胞の液中パターニング2017

    • 著者名/発表者名
      古澤 昂平, 河野 翔, 藤城 翔偉, 山本 英明, 谷 井 孝至
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜,横浜
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] A computational study on spontaneous activity of a single neuron2017

    • 著者名/発表者名
      K. Hattori, S. Kono, H. Yamamoto, T. Tanii
    • 学会等名
      The 5th RIEC International Symposium on Brain Functions and Brain Computer
    • 発表場所
      東北大学,仙台
    • 年月日
      2017-02-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] In situ modification of cell-culture scaffolds by photocatalysis of visible-light-responsible TiO2 film2017

    • 著者名/発表者名
      S. Kono, K. Furusawa, S. Fujishiro, H. Yamamoto, T. Tanii
    • 学会等名
      The 5th RIEC International Symposium on Brain Functions and Brain Computer
    • 発表場所
      東北大学,仙台
    • 年月日
      2017-02-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Controlling modularity of cortical neuronal networks using micropatterned surfaces2017

    • 著者名/発表者名
      K. Ide, H. Yamamoto, R. Matsumura, T. Tanii, M. Niwano, A. Hirano-Iwata
    • 学会等名
      The 5th RIEC International Symposium on Brain Functions and Brain Computer
    • 発表場所
      東北大学,仙台
    • 年月日
      2017-02-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synchronization in neuronal networks with modular geometry2017

    • 著者名/発表者名
      H. Yamamoto, T. Tanii, S. Kubota, S. Sato, M. Niwano, A. Hirano-Iwata
    • 学会等名
      The 5th RIEC International Symposium on Brain Functions and Brain Computer
    • 発表場所
      東北大学,仙台
    • 年月日
      2017-02-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Structure-function Relationships in Living Neuronal Networks: a Surface Engineering Approach2016

    • 著者名/発表者名
      H. Yamamoto, A. Hirano-Iwata, T. Tanii, M. Niwano
    • 学会等名
      10th Anniversary International Symposium on Nanomedicine (ISNM2016)
    • 発表場所
      産業技術総合研究所,つくば
    • 年月日
      2016-11-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 有機単分子膜パターンにより細胞間接続を制御した2細胞神経回路の構築と解析2016

    • 著者名/発表者名
      河野 翔、藤森 壮也、山本 英明、谷井 孝至
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ,新潟
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Spontaneous activity of cultured neuronal networks with defined numbers of neurons: a computational study2016

    • 著者名/発表者名
      H. Yamamoto, Y. Chida, A. Hirano-Iwata, T. Tanii, S. Kubota, M. Niwano
    • 学会等名
      10th FENS Forum for Neuroscience
    • 発表場所
      Copenhagen, Denmark
    • 年月日
      2016-07-05
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] レーザ走査光触媒リソグラフィを活用した液中細胞パターニング2016

    • 著者名/発表者名
      藤城翔偉、関根浩平、河野翔、池田丈、黒田章夫、山本英明、谷井孝至
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2016-03-21
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] マイクロパターン表面を用いた培養神経回路の構造-機能制御2016

    • 著者名/発表者名
      山本英明,石原広識,河野翔,千田雄大,松村亮佑,平野愛弓,久保田繁,谷井孝至,庭野道夫
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Spontaneous activity patterns of small neuronal ensemble2016

    • 著者名/発表者名
      H.Yamamoto, A.Hirano-Iwata, T.Tanii, S.Kubota, M.Niwano
    • 学会等名
      The 4th RIEC International Symposium on Brain Functions and Brain Computer
    • 発表場所
      Miyagi
    • 年月日
      2016-02-23
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Live-cell identification of excitatory-inhibitory cell types of cultured cortical neurons focusing on specific axon growth length on micropatterns2016

    • 著者名/発表者名
      S.Kono, T.Kushida, H.Yamamoto, T.Tanii
    • 学会等名
      The 4th RIEC International Symposium on Brain Functions and Brain Computer
    • 発表場所
      Miyagi
    • 年月日
      2016-02-23
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 表面マイクロ改質技術を活用した培養神経細胞/回路の構造制御2015

    • 著者名/発表者名
      山本英明、平野愛弓、谷井孝至、庭野道夫
    • 学会等名
      第35回表面科学学術講演会
    • 発表場所
      茨城
    • 年月日
      2015-12-01
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Laser-Scanning Photocatalytic Lithography of Organosilane Monolayers for Fabrication of Artificial Neuronal Circuits2015

    • 著者名/発表者名
      K.Sekine, H.Yamamoto, S.Kono, S.Fujishiro, T.Ikeda, A.Kuroda, T.Tanii
    • 学会等名
      28th International Microprocesses and Nanotechnology Conference
    • 発表場所
      Toyama
    • 年月日
      2015-11-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Manipulating Neuronal Cells in situ by TiO2-Assisted Photocatalytic Lithography2015

    • 著者名/発表者名
      H.Yamamoto, A.Hirano-Iwata, T.Tanii, M.Niwano
    • 学会等名
      9th International Symposium on Nanomedicine
    • 発表場所
      Mie
    • 年月日
      2015-11-12
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マイクロパターン上での培養による興奮性-抑制性神経細胞の非標識判別II2015

    • 著者名/発表者名
      河野翔, 櫛田昂歳, 山本英明, 谷井孝至
    • 学会等名
      第76回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      愛知
    • 年月日
      2015-09-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 培養神経回路の自発発火パターンの素子数依存性に関する理論的考察2015

    • 著者名/発表者名
      山本英明,千田雄大,平野愛弓,谷井孝至,久保田 繁,庭野道夫
    • 学会等名
      第38回日本神経科学大会
    • 発表場所
      兵庫
    • 年月日
      2015-07-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Live-cell, label free identification of excitatory-inhibitory neurons on micropatterned surfaces2015

    • 著者名/発表者名
      S.Kono, T.Kushida, H.Yamamoto, T.Tanii
    • 学会等名
      Eighth International Conference on Molecular Electronics and Bioelectronics
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      2015-06-22
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] モレキュラービーコンを用いた1分子FRET計測系の構築2015

    • 著者名/発表者名
      和泉 聡志,大久保 幸太朗,櫛田 昂歳,山本 英明,谷井 孝至
    • 学会等名
      第62回応用物理学会 春季学術講演会
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス
    • 年月日
      2015-03-14
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 有機シラン単分子膜パターン基板への接着差を用いた癌細胞の選別2015

    • 著者名/発表者名
      竹内祐子, 柿沼瑛介, 坂本留美, 山本英明, 佐藤裕子, 谷井孝至
    • 学会等名
      第62回応用物理学会 春季学術講演会
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス
    • 年月日
      2015-03-12
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] マイクロパターン神経細胞回路の活動様式に関する理論的考察2015

    • 著者名/発表者名
      千田雄大, 山本英明, 平野愛弓, 石原広識, 藤森壮也, 谷井孝至, 久保田繁, 庭野道夫
    • 学会等名
      第62回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス
    • 年月日
      2015-03-12
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Computational modeling of the spontaneous activity in micropatterned neuronal networks2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Chida, H. Yamamoto, A. Hirano-Iwata, K. Ishihara, S. Fujimori, T.Tanii, S. Kubota, M. Niwano
    • 学会等名
      3rd RIEC International Symposium on Brain Functions and Brain Computer
    • 発表場所
      Tohoku Univ.
    • 年月日
      2015-02-18
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] In Situ Modification of Cell-Culture Scaffolds by Photocatalytic Decomposition of Organosilane Monolayers on Titanium Dioxide2014

    • 著者名/発表者名
      Sho Kono, Hideaki Yamamoto, Kohei Sekine, Takashi Tanii
    • 学会等名
      The 5th International Symposium on Advanced Materials Development and Integration of Novel Structural Metallic and Inorganic Materials(2014)
    • 発表場所
      東京医科歯科大学
    • 年月日
      2014-11-19
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Adhesibility-Dependent Cell Sorting Using Organosilane Monolayer Template and Green-Tea Catechin2014

    • 著者名/発表者名
      Rumi Sakamoto, Eisuke Kakinuma, Yuko Takeuchi, Hideaki Yamamoto, Takashi Tani
    • 学会等名
      The 5th International Symposium on Advanced Materials Development and Integration of Novel Structured Matellic and Inorganic Materials (AMDI-5) Conjunction with 6th IBB Frontier Symposium
    • 発表場所
      東京医科歯科大学
    • 年月日
      2014-11-19
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Optimization of micropattern geometry for long-term culture of isolated neurons and identification of excitatory-inhibitory cell types2014

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Yamamoto, Sho Kono, Takatoshi Kushida, Ayumi Hirano-Iwata, Michio Niwano, Takashi Tanii
    • 学会等名
      Neuroscience 2014
    • 発表場所
      the Walter E. Washington Convention Center
    • 年月日
      2014-11-18
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Fabrication of micropatterned substrate for live-cell, label free identification of excitatory-inhibitory neurons2014

    • 著者名/発表者名
      Sho Kono, Takatoshi Kushida, Hideaki Yamamoto, Takashi Tanii
    • 学会等名
      The 7th International Symposium on Surface Science
    • 発表場所
      くにびきメッセ (島根県)
    • 年月日
      2014-11-04
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Surface modification in aqueous solution using TiO2 photocatalysis and a linker protain L2 for patterning primary neurons2014

    • 著者名/発表者名
      Kohei Sekine, Hideaki Yamamoto, Sho Kono, Takeshi Ikeda, Akio Kuroda, Takashi Tanii
    • 学会等名
      The 7th International Symposium on Surface Science
    • 発表場所
      くにびきメッセ (島根県)
    • 年月日
      2014-11-03
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 有機シラン単分子膜パターン基板を用いたモジュール構造型培養神経回路の構築2014

    • 著者名/発表者名
      石原広識, 藤森壮也, 山本英明, 谷井孝至
    • 学会等名
      第75回応用物理学会 秋季学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] ナノスリット導波路を用いた細胞内生体分子のリアルタイム蛍光イメージング2014

    • 著者名/発表者名
      大久保幸太朗, 櫛田昂歳, 和泉聡志, 山本英明, 谷井孝至
    • 学会等名
      第75回応用物理学会 秋季学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2014-09-18
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] マイクロ加工基板を用いた興奮性/抑制性神経細胞判別法の開発2014

    • 著者名/発表者名
      河野翔, 櫛田昂歳, 山本英明, 谷井孝至
    • 学会等名
      第37回日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-09-13
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Quantitative evaluation of cancer cell adhesion by functional substrate and optical interferometric technique2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Yoshikawa, Masami Suganuma, Takashi Tanii
    • 学会等名
      The 12th Japan-Korea Joint Symposium on Cancer and Aging Research
    • 発表場所
      Saitama cancer center
    • 年月日
      2014-06-19 – 2014-06-21
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] Photopatterning Proteins and Cells in Aqueous...

    • URL

      http://www.jove.com/video/53045/photopatterning-proteins-cells-aqueous-environment-using-tio2

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] Molecular Nanoengineering Research

    • URL

      http://www.tanii.nano.waseda.ac.jp

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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