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本研究では、ナノスケールの脂質二重膜小胞の電気融合を高効率に実現する方法やデバイスを開発し、生体由来の小胞の検出や解析に活用することを目的としている。電気融合法は電気パルスという物理的刺激で膜融合を実現する汎用的方法であり、ハイブリドーマ作製や細胞への物質導入などの重要な操作に利用されている。しかし、マクロ電極を用いた原理的な限界からその適用範囲は直径5マイクロメートル以上の比較的巨大な膜構造に限定されていた。本研究ではマイクロ電極を用いて、エクソソームに代表されるナノスケール小胞の膜融合の実現に向けた基礎的条件を確立する。
最終年度である今年度は、これまでに開発した微細加工による電極とマイクロチャンバーを備えた電気融合用デバイス、金属製メッシュとエクストルージョン法を用いた異なるサイズ分布を有する脂質膜小胞（膜多重度が1のユニラメラリポソーム）の調製、Calcein-Co2+-EDTAシステムを用いた2種類の小胞における膜融合の蛍光検出という技術を集結して、サイズが異なる小胞の電気融合効率の評価を行った。まず、直径10マイクロメートル前後の巨大リポソームを電気融合用デバイスに加えてマイクロチャンバー内に配置し、さらに直径1マイクロメートル以下のリポソームを追加して、電気パルスの印加による電気融合を実施した。共焦点顕微鏡の観察下で電気パルスを印加することにより、融合前後の小胞の配置や融合に伴う蛍光の変化をリアルタイムで検出することができ、融合率の定量的な評価を行うことが可能であった。
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