| 研究領域 | 「生命金属科学」分野の創成による生体内金属動態の統合的研究 |
|---|
| 研究課題/領域番号 |
20H05520
|
|---|
| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 審査区分 |
複合領域
|
|---|
| 研究機関 | 東京薬科大学 |
|---|
研究代表者 |
梅村 知也 東京薬科大学, 生命科学部, 教授 (10312901)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2022-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
|
| 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)
2021年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2020年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
|
|---|
| キーワード | メタロミクス / 一細胞分析 / ICP-MS / 微量金属元素 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
生命現象の理解には、1細胞ずつ個別に分析できる装置の開発が不可欠である。ゲノム（遺伝子）やプロテオーム（タンパク質）、メタボローム（代謝物）解析に関しては、1細胞分析が実用段階に入りつつあるが、メタローム（微量金属）に関しては大きく立ち遅れている。本研究では、微細加工技術を駆使して、2種類の単一細胞ハンドリングデバイス（1細胞トラッピングマルチウェルプレートと1細胞配列用マイクロ流体デバイス）を開発し、1細胞メタローム解析の実現を目指す。
|
| 研究実績の概要 |
本年度は、誘導結合プラズマ質量分析計（ICP-MS）を基盤とする単一細胞元素分析システムの実用化を意識して、量産型（使い捨て）の1細胞捕捉マルチウェルプレートの開発を進めるとともに、安価なレーザーを搭載した自作のアブレーション装置、及びそれを動かすソフトウェアの開発に取り組んだ。
1) 紫外線硬化樹脂を用いた量産型1細胞捕捉マルチウェルプレートの開発と評価.
半導体加工技術に基づくシリコン製のマルチウェルプレートの作製には手間とコストがかかる。そこで、シリコン製の原型を基にして、まずは常温硬化型シリコーンゴムを用いて転写鋳型を作製し、この鋳型に紫外線硬化樹脂を流し込み、その上にスライドガラスを被せてUV (48 W、365 - 405 nm LED)光を照射して硬化させた。こうして作製した量産型のマルチウェルプレートが、実際の単一細胞分析に使用可能かをヘマトコッカス（単細胞性緑藻の一種）の分析を通して評価したところ、多くの金属元素において、シリコン製のプレートと遜色のないデータを提供することを確認した。
2) 単一細胞分析用レーザーアブレーション装置の開発.
1細胞ずつレーザー光を逐次照射する専用のアブレーション装置とその制御ソフトウェアを試作した。本装置は、PC制御により試料の位置調整が可能なXYステージ、細胞を載せたプレートを収容する樹脂製のチャンバー、ガルバノスキャナーを備えた青色レーザー、及びアルゴンプラズマへと微細化した細胞を輸送する試料導入系の各ユニットからなる。ここに、デジタルカメラを組み込むことで、試料とレーザー照射スポットの観察・記録も可能とした。これにより、細胞情報（サイズ等の確認）を収集しながら、マルチウェルプレート上の細胞の元素データを1つずつ取得可能とした。
|
| 現在までの達成度 (段落) |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| 今後の研究の推進方策 |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
|
