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2010 年度 実績報告書

膜タンパク質を利用した生体電気刺激デバイスの研究開発

研究課題

研究課題/領域番号 22650103
研究機関東京工業大学

研究代表者

八木 透  東京工業大学, 大学院・情報理工学研究科, 准教授 (90291096)

キーワード電極 / 膜タンパク質 / 細胞内刺激 / 人工脂質二重層 / リソグラフィー / マイクロパターン
研究概要

本年度は,人工脂質二重層形成実験ならびに画像計測技術の開発を実施した.人工脂質二重層形成実験では,2つの近接する直径数百μm程度の「くぼみ」をつけたアクリル製チャンバの中に,リン脂質(DPhPC:Diphytanoyl Phosphatidylcholine,Avanti社)を溶かしたHexadecane溶液(10mM,DPhPC)を用意した.次に水溶液200nlをこの溶液に2回にわたって注入し,2個の液滴を作成した.その後,これらの液滴をチャンバ底面のそれぞれのくぼみに移動させると,どちらの液滴もくぼみに落ち,液滴が十分に大きければ互いに接触し,接触面に脂質二重層が形成される.脂質二重膜は,膜の両側に存在する水溶液のpH,イオン強度,電位差,浸透圧差など,さまざまな要因に影響されその安定性が変化することが知られている.そこで室温(22~26℃)のもとで,KC1(1M)およびMOPS(10mM)の組成からなる液滴を前述の脂質溶液で満たしたチャンバ内で接触させた.その結果,2個の液滴は独立した状態を保った.液滴を作成して40分後に液滴を結合させたところ,2個の液滴はその後6時間近くにわたって結合したまま独立した状態を保った.6時間40分後にチャンバを確認したところ,液滴は融合し1個の大きな液滴になっていた.一方,画像計測技術については,今後,共焦点顕微鏡を使用して撮影した蛍光画像を用いて,軸索進展などの培養細胞の挙動を評価する必要がある.そこで細胞内のアクチンフィラメントを遺伝子組み換え技術を用いて蛍光標識して可視化し,細胞の動きとアクチン分布を評価する画像処理技術の開発を試みた.その結果,オープンソースソフトウェアであるCell-Trackに組み込み可能なプラグインを完成させることができた.

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2010 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 画像処理による細胞運動の解析2010

    • 著者名/発表者名
      中島健治, Benjamin Knecht, 八木透, 菅原路子
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告NC

      巻: 52-65 ページ: 19-22

  • [雑誌論文] Study on cell motility in confocal microscopy images2010

    • 著者名/発表者名
      B.Knecht, W.Choi, G.Szekely, T.Yagi, M.Sugawara
    • 雑誌名

      Proc.of 2010 Biomedical Engineering International Conference

      巻: (CD-ROM)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Control of Single Cell Migration Using Caged Cell-Culturing Substrates2010

    • 著者名/発表者名
      Choi Wonjun, 八木透, 中西淳, 山口和夫, 横田秀夫、菅原路子
    • 雑誌名

      第49回日本生体医工学会大会論文集

      巻: (CD-ROM)

  • [雑誌論文] ケージド培養基板へのマイクロパターン形成手法の確立2010

    • 著者名/発表者名
      Choi Wonjun, 八木透, 中西淳, 山口和夫, 横田秀夫, 菅原路子
    • 雑誌名

      電気学会医用・生体工学研究会資料

      巻: MBE-10-30 ページ: 27-32

  • [雑誌論文] アクチン関連タンパク質がアクチンネットワーク形状に及ぼす影響に関する数理解析2010

    • 著者名/発表者名
      菅原路子, 八木透, 横田秀夫
    • 雑誌名

      電気学会医用・生体工学研究会資料

      巻: MBE-10-30 ページ: 33-48

  • [雑誌論文] 糖尿病網膜症に適用可能な人工視覚システム2010

    • 著者名/発表者名
      八木透
    • 雑誌名

      日本臨休

      巻: 68 ページ: 345-348

  • [学会発表] Control of Single Cell Migration Using Caged Cell-Culturing Substrates2010

    • 著者名/発表者名
      Choi Wonjun, 八木透, 中西淳, 山口和夫, 横田秀夫、菅原路子
    • 学会等名
      第49回日本生体医工学会大会
    • 発表場所
      大阪国際交流センター
    • 年月日
      2010-06-25
  • [備考]

    • URL

      http://www.io.mei.titech.ac.jp/research/retina/index-j.html

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公開日: 2012-07-19  

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