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ダイナミックな細胞内外輸送現象の1細胞定量解析法

公募研究

研究領域ソフトインターフェースの分子科学
研究課題/領域番号 21106502
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 理工系
研究機関東北大学

研究代表者

珠玖 仁  東北大学, 大学院・環境科学研究科, 准教授 (10361164)

研究期間 (年度) 2009 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
2010年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2009年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワードプローブ顕微鏡 / パッチクランプ / エンドサイトーシス / 膜輸送 / PCR
研究概要

本研究では、ソフト界面を介する細胞内外輸送現象を1細胞レベルで定量的に解析する手法を開発し、それらを組合せ、遺伝子導入やドラッグデリバリーのメカニズム解明と効高率化に貢献することを目標とする。本年度は、上皮成長因子受容体(EGFR)-EGF結合を介するエンドサイトーシス過程を追跡する。
(1)電気化学イメージングによるエンドサイトーシスのリアルタイムモニタリング:昨年度に引き続き、生細胞の膜表面に存在する上皮成長因子受容体(EGFR)の電気化学イメージングを検討した。生細胞電気化学イメージングから、メナジオンや酸素の細胞内反応・細胞膜透過現象を評価した。金ナノ粒子をプローブとしてEGFRを免疫標識し、光散乱に基づき細胞の内外を識別可能かどうか基礎的検討を実施した。我々が独自に開発した電気化学多点計測デバイスのスループットを大輻に改善・改良できた。
(2)パッチクランプ法:イオン電流をプローブ-サンプル間距離制御に用いるSICM(scanning ion-conductance microscopy)により、単一細胞の形状-電気化学同時イメージングに成功した。電気化学イメージングを可能とする複数タイプのナノプローブを試作し、白金電極に加えて炭素電極タイププロープの開発に成功した。マクロファージに着目し、マクロファージ活性化因子の添加に伴う、形態変化,膜容量変化・活性酸素産生能の同時評価を実施した。
(3)PCRに基づく核酸分析法(1cell RT-PCR):ブローブを改良し1細胞ごとのmRNA回収定量を実施した。アルカリホスファターゼをモデルタンパク質として、回収したタンパク質の酵素活性を電気化学的に評価する流体デバイスの開発を実施した。

報告書

(2件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2011 2010 2009

すべて 雑誌論文 (13件) (うち査読あり 13件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Addressable electrode array device with IDA electrodes for high-throughput detection, (2011)2011

    • 著者名/発表者名
      K.Ino, et al.(他5名)
    • 雑誌名

      Lab Chip

      巻: 11 ページ: 385-388

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of tip size on single yeast cell imaging with scanning electroch emical microscopy2011

    • 著者名/発表者名
      K.Nagamine, Y.Takahashi, K.Ino, H.Shiku, T.Matsue
    • 雑誌名

      Electroanalysis

      巻: 23(印刷中)

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chronoamperometric characterization of secreted alkaline phosphatase from single cell entrapped in a poly (dimethylsiloxisane) microwell2010

    • 著者名/発表者名
      H.Shiku, J.Suzuki, T.Murata, K.Ino, T.Matsue
    • 雑誌名

      Electrochimica Acta

      巻: 55 ページ: 8623-8627

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Topographic Imaging of Convoluted Surface of Live Cells by Scanning Ion Conductance Microscopy in a Standi Approach Mode2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Takahashi, et al.(他7名)
    • 雑誌名

      Phys.Chem.Chem.Phys.

      巻: 12 ページ: 10012-10017

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simultaneous non-contact topography and electrochemical imaging by SECM/SICM featuring ion current feedback regulation2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Takahashi, et al.(他6名)
    • 雑誌名

      J.Am.Chem.Soc.

      巻: 132(29) ページ: 10118-10126

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chronoamperometric characterization of secreted alkaline phosphatase from single cell entrapped in a poly(dimethylsiloxisane)microwell2010

    • 著者名/発表者名
      H.Shiku, et al.
    • 雑誌名

      Electrochimica Acta 55(印刷中)

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electrochemical Characterization of Enzyme and Immunoglobulin G Patterned Using Microcontact Printing2010

    • 著者名/発表者名
      H.Shiku, et al.
    • 雑誌名

      Electrochemistry 78

      ページ: 122-125

    • NAID

      130002150571

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation of immunosensors using a microfluidic device with an interde gitated array electrode modified with antibodies2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Hirano, et al.
    • 雑誌名

      Electrochemistry 78

      ページ: 175-177

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rapid and simple immunosensing system for simultaneous detection of tumor markers based on negative-dielectrophoretic manipulation of micronarticles2010

    • 著者名/発表者名
      H.J.Lee, et al.
    • 雑誌名

      Talanta 81

      ページ: 657-663

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electrochemical Monitoring of Hydrogen Peroxide Released from Leucocytes on Horseradish Peroxidase Redox Polymer Coated Electrode Chip2010

    • 著者名/発表者名
      K.Y.Inoue, et al.
    • 雑誌名

      Biosens.Bloelectron 25

      ページ: 1723-1728

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electrochemical topography of a cell monolayer with an addressable microelectrode array2010

    • 著者名/発表者名
      Z.Lin, et al.
    • 雑誌名

      Chem.Commun. 46

      ページ: 559-561

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Addressable Electrochemiluminescence Detection System Based on Redox-cycling of Ru(bpy)_3^<2+>2010

    • 著者名/発表者名
      Z.Lin, et al.
    • 雑誌名

      Chem.Commun. 46

      ページ: 243-245

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electrochemical Detection of Epidermal Growth Factor Receptors on a Single Living Cell Surface by Scanning Electrochemical Microscopy2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Takahashi, et al.
    • 雑誌名

      Anal.Chem. 81

      ページ: 2785-2790

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ダイナミックな細胞内外輸送現象の1細胞定量解析法2011

    • 著者名/発表者名
      珠玖仁
    • 学会等名
      文部科学省科学研究費補助金・新学術領域研究「ソフトインターフェースの分子科学」(略称・ソフト界面)第五回公開シンポジウム
    • 発表場所
      東京理科大学森戸記念館
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Electrochemical imaging techniques with scanning probe and addressable microelectrode array2010

    • 著者名/発表者名
      H.Shiku
    • 学会等名
      Pacifichem 2010
    • 発表場所
      Convention Center, Honolulu, Hawaii, USA
    • 年月日
      2010-12-15
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 多機能ナノ電気化学顕微鏡によるソフト界面へのアプローチ2010

    • 著者名/発表者名
      珠玖仁
    • 学会等名
      第59回高分子討論会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2010-09-16
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 電気化学顕微鏡SECMによる動物細胞内在性酵素の評価2010

    • 著者名/発表者名
      珠玖仁
    • 学会等名
      電気化学会第77回大会
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2010-03-30
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Electrochemical characterization of alkaline phosphatase and respiration activities from mouse embryo bodies2010

    • 著者名/発表者名
      H.Shiku
    • 学会等名
      6^<th> International Symposium on Organic Molecular Electronics (ISOME2010)
    • 発表場所
      Chiba University, Chiba, Japan
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] ダイナミックな細胞内外輸送現象の1細胞定量解析法2010

    • 著者名/発表者名
      珠玖仁
    • 学会等名
      文部科学省・科学研究費補助金・新学術領域研究「ソフトインターフェースの分子科学」第四回 領域会議
    • 発表場所
      筑波大学総合研究棟
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 密閉系マイクロウェルアレイによる遺伝子導入HeLa細胞の電気化学的評価2009

    • 著者名/発表者名
      珠玖仁
    • 学会等名
      2009年電気化学会秋季大会
    • 発表場所
      東京農工大学、小金井
    • 年月日
      2009-09-10
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2018-03-28  

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