| 研究分担者 |
水谷 文雄 兵庫県立大学, 大学院・物質理学研究科, 教授 (80118603)
柳澤 輝行 東北大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (90133941)
珠玖 仁 東北大学, 大学院・環境科学研究科, 准教授 (10361164)
安川 智之 兵庫県立大学, 大学院・物質理学研究科, 准教授 (40361167)
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| 研究概要 |
本研究は, 多機能マイクロ・ナノプローブを搭載したSECMの開発と新規な単一細胞機能解析システムの創成を目的としている. 以下に本年度の成果を示す.
プローブ距離御系の開発
○前年度のシアフォースフィードバック距離制御高速化の知見を元に, イオン電流に基づく距離制御を高速化した, シアフォースフィードバック距離制御では30分以上要したイメージングを7分半に短縮した. これにより膜受容体の活性化に起因した細胞形状の時間変化の追跡を達成した.
多機能マイクロ・ナノプローブ開発
○煩雑な操作を要する従来のナノディスク電極作製法を簡便化し, 白金線を挿入した石英管を最尖化するというわずか1段階操作により電極径数十〜数百nmのPtナノディスク電極を作製可能とした. リング電極の作製法と組み合わせることでリング/ディスクナノ電極の作製が可能となると期待できる.
○細胞の呼吸活性計測を骨的とした酸素検出型マイクロ酵素センサを開発した. 酵素固体化条件を制御することでセンサ性能を簡便に調節可能であることを明らかにした.
○細胞培養液中での計測で問題となる電極の汚染, 劣化の解決のためポリエチレングリコール被服した酵素修飾電極を開発し, 細胞培養液中での長期間連続測定を可能にした.
○リング電極を用いた単一細胞の電場破砕とmRNA回収を実現した. real-time PCRによるmRNAの定量と組み合わせ, 癌化の指標となる細胞極性と上皮成長因子受容体(EGFR)mRNAコピー数の相関性を明らかにした.
細胞機能評価
○光ファイバ/リングナノ電極を用い, 細胞の形状, 細胞活性(蛍光), 及びEGFR認識抗体の標識ALP活性(電流)の同時計測に成功した.
○ヒト膀胱平滑筋でGPCRの一種アドレナリンβ2受容体とKチャネルの連関を解明した.受容体刺激が弛緩機能をもたらす際にカリウムチャネル開口と過分極作用が関与していることを明らかにした.
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