| 研究課題/領域番号 |
18101006
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
末永 智一 東北大学, 大学院・環境科学研究科, 教授 (70173797)
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| 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)
山田 弘 防衛大学校, 応用化学科, 准教授 (10545974)
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| キーワード | 走査型プローブ顕微鏡 / 修飾電極 / 微小電極 / パッチクランプ / 膜 / イオンチャネル / 単一細胞計測 / シグナル伝達 |
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| 研究概要 |
●シアフォースフィードバックを用いたナノ電極-サンプル間距離の制御システムの確立:上皮成長因子(EGFR)発現細胞を対象に電気化学-形状同時イメージングに成功した。FPGAボード(100万ゲート,1MHz)を用いて光-電気化学-形状3系同時イメージングの高速化に成功した。分泌型アルカリホスファターゼ導入細胞の1細胞イメージングに成功した。イオンコンダクタンスフィードバック制御とリング電極-キャピラリ複合プローブにより固定化酵素膜や生細胞の電気化学-形状同時イメージングに成功した。このプローブで電極アレイ上を走査した場合、短絡に伴うスパイク電流は観測されず、走査型イオンコンダクタンス顕微鏡(SICM)がAFMと異なり、サンプル非接触の走査方法であることが改めて確認できた。
●多機能NanoSECMシステムを利用した細胞機能およびイオンチャンネル活性の同時計測:パッチクランプ用のアンプをイオンコンダクタンス顕微鏡システムに統合し、SICMの高速化とノイズ低減を実現した。マクロファージ活性化過程に伴う形状変化をSICMで、膜容量変化をパッチクランプ法で評価した。リング電極-キャピラリ複合プローブによりmRNAを1細胞レベルで検出することに成功した。ITO電極上に作製した損傷モデル系で、共存するサイトカインと上皮成長因子受容体ファミリーおよびキナーゼ遺伝子の発現量に違いがあること定量的に評価した。
●受容体発現量-病態の系統的解析:EGFをトリガーとするEGFRのダウンレギューション過程を電気化学イメージングで追跡した。酵素標識抗体を用いて、電流応答はEGF添加前後で有意に異なることが確認できた。シアフォースフィードバック機構に基づきカリウムイオン透過性プローブを走査し、生体試料表面のカリウムイオン分布のイメージングに成功した。
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