プローブ分子を要しないリアルタイム細胞応答観察法の開発とバイオセンシングへの応用

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23360365
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生物機能・バイオプロセス
• 研究機関: 富山大学
• 研究代表者: 篠原 寛明 富山大学, 大学院理工学研究部(工学), 教授 (60178887)
• 連携研究者: 須加 実 富山大学, 大学院・理工学研究部(工学), 助教 (10262502)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: バイオセンシング / 細胞応答 / イメージング / 非標識 / 2次元SPR / 薬物作用評価 / 電界配向 / 生死判定

研究概要

本研究では、培養細胞の高解像度２次元ＳＰＲイメージング観察、および交流電場下での配向状態の顕微鏡観察法（電界配向法）により、リアルタイムに個々の細胞の活性化状態や生死状態を判別する新規なバイオセンシング法を確立できた。
開発した細胞応答観察法は、一切プローブ分子を要することなく、生理活性物質や薬物、毒物の簡便で、検出能の高いバイオセンシングを実現できた。今後もそのメリットを活かせる細胞を用いた薬物作用スクリーニングが重要な医薬品開発分野や、細胞の識別や分化判定が重要な細胞組織工学などの分野への応用を継続研究する計画である。

研究成果

• [雑誌論文] C6グリオーマ細胞のSPRイメージングによるグルタミン酸受容体アゴニストのセンシング (2014)
  • 著者名/発表者名: 薛 騏晟, 須加 実, 篠原寛明
  • 雑誌名: Chemical Sensors, 30, Supplement A 巻: No.11
• [雑誌論文] ミーア タンビール アハマド, 2次元SPRセンサを用いた細胞応答観察による薬物センシング (2013)
  • 著者名/発表者名: 篠原 寛明, 薛 騏晟
  • 雑誌名: Chemical Sensors, 29, Supplement B 巻: No.39
• [雑誌論文] Two- dimensional surface plasmon resonnance imager : An approach to study neuronal differentiation (2013)
  • 著者名/発表者名: T. A. Mir, H.Shinohara
  • 雑誌名: Anal. Biochem. 巻: 443 (1) ページ: 46-51
  • 査読あり
• [雑誌論文] Real-time monitoring of intracellular signal transduction in PC12 cells by two-dimensional surface plasmon resonance imager (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Shinohara, Y. Sakai, T.A. Mir
  • 雑誌名: Anal. Biochem 巻: 441 (2) ページ: 185-189
  • 査読あり
• [雑誌論文] PC12細胞のFRET観察とSPRイメージングによる刺激薬物のセンシング (2013)
  • 著者名/発表者名: 薛 騏晟, 藤井正喜, 篠原寛明
  • 雑誌名: Chemical Sensors, 29, Supplement B 巻: No.16
• [雑誌論文] Label-free observation of three-dimensional morphology change of a single PC12 cell by digital holographic microscopy (2012)
  • 著者名/発表者名: T. A Mir, H. Shinohara
  • 雑誌名: Analytical Biochemistry 巻: 429 ページ: 53-57
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mammalian cell-based drug sensor using 2D-SPR imager (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Horii, H. Shinohara, Y. Iribe, M. Suzuki
  • 雑誌名: Analyst 巻: 136 ページ: 2706-2711
  • 査読あり
• [学会発表] 絶縁被覆 ITO 電極を用いた電界配向による分裂酵母菌細胞の高精度生死判定システムの開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 須加 実, 大上健太, 高安勇吉, 山崎登志成, 篠原寛明
  • 学会等名: 第81回電気化学大会
  • 発表場所: 吹田市
  • 年月日: 2014-03-29
• [学会発表] C6グリオーマ細胞のSPRイメージングによるグルタミン酸受容体アゴニストのセンシング (2014)
  • 著者名/発表者名: 薛 騏晟, 須加 実, 篠原寛明
  • 学会等名: 第56回化学センサ研究発表会
  • 発表場所: 吹田市
  • 年月日: 2014-03-29
• [学会発表] Sensing of glutamate receptor agonist by 2D-SPR imaging of individual cell response of C6 glioma cells (2013)
  • 著者名/発表者名: Q. Xue, H. Shinhara
  • 学会等名: 10th Asian Coference on Chemical Sensors (ACCS 2013)
  • 発表場所: Chiang Mai, Thailand
  • 年月日: 2013-11-12
• [学会発表] 分裂酵母細胞への電界配向を用いたリアルタイム殺菌作用評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 須加 実, 国本 彩, 羽田ゆかり, 篠原寛明
  • 学会等名: 2013年電気化学会秋季大会
  • 発表場所: 目黒区
  • 年月日: 2013-09-28
• [学会発表] 電界配向を用いた乳酸桿菌の生死判定システムの開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 羽田ゆかり, 須加 実, 篠原寛明
  • 学会等名: 2013年電気化学会秋季大会
  • 発表場所: 目黒区
  • 年月日: 2013-09-28
• [学会発表] 2 次元 SPR センサによる細胞の薬物刺激応答と異種細胞識別 (2013)
  • 著者名/発表者名: 曹 弦, 篠原寛明
  • 学会等名: 2013年電気化学会秋季大会
  • 発表場所: 目黒区
  • 年月日: 2013-09-28
• [学会発表] PC12細胞のFRET観察とSPRイメージングによる刺激薬物のセンシング (2013)
  • 著者名/発表者名: 薛 騏晟, 藤井正喜, 篠原寛明
  • 学会等名: 第55回化学センサ研究発表会
  • 発表場所: 目黒区
  • 年月日: 2013-09-27
• [学会発表] 細胞内反応の非標識イメージング技術と薬物作用評価への応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 篠原寛明
  • 学会等名: 日本動物細胞工学会
  • 発表場所: 福井
  • 年月日: 2013-07-18
  • 招待講演
• [学会発表] ミーア タンビール アハマド,2次元SPRセンサを用いた細胞応答観察による薬物センシング (2013)
  • 著者名/発表者名: 篠原寛明, 薛 騏晟
  • 学会等名: 第54回化学センサ研究発表会
  • 発表場所: 仙台市
  • 年月日: 2013-03-31
• [学会発表] デジタルホログラフィック顕微鏡を用いたPC12細胞の3D形態変化観察による刺激薬物のセンシング (2013)
  • 著者名/発表者名: 薛 騏晟, 篠原寛明, Mir Tanveer Ahamd
  • 学会等名: 第54回化学センサ研究発表会
  • 発表場所: 仙台市
  • 年月日: 2013-03-29
• [学会発表] Label-free cell-based 2D-SPR biosensor for drug assessment (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Shinohara and T. A. Mir
  • 学会等名: BioValley Science Day /Basel- Toyama Symposium 2012
  • 発表場所: Basel, Switzerland
  • 年月日: 2012-09-25
• [学会発表] Evaluation of antifungal drug to fission yeast cells by electro-orientation method (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Suga, A. Kunimoto and H. Shinohara
  • 学会等名: BioValley Science Day /Basel- Toyama Symposium 2012
  • 発表場所: Basel, Switzerland. 優秀ポスター賞
  • 年月日: 2012-09-25
• [学会発表] Novel cell-based biosensing with 2D-SPR imager (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Shinohara
  • 学会等名: The 14th International Meeting on Chemical Sensors (IMCS 2012)
  • 発表場所: Nuremberg, Germany
  • 年月日: 2012-05-21
  • 招待講演
• [学会発表] Real-Time Monitoring of Cell Response to Drug Stimulation by 2D-SPR Sensor : An Approach to Study Neuronal Differentiation (2012)
  • 著者名/発表者名: T. A. Mir and H. Shinohara
  • 学会等名: The 14th International Meeting on Chemical Sensors (IMCS 2012)
  • 発表場所: Nuremberg, Germany
  • 年月日: 2012-05-21
• [学会発表] Yellow Cameleon発現PC12細胞のFRET観察によるアセチルコリン受容体アゴニストのセンシング (2012)
  • 著者名/発表者名: 薛 騏晟, 篠原寛明, Mir Tanveer Ahamd, 須加 実
  • 学会等名: 電気化学会第79回大会
  • 発表場所: 浜松市
  • 年月日: 2012-03-29
• [学会発表] Mammalian cell-based drug sensor using 2D-SPR imager (2011)
  • 著者名/発表者名: T. A. Mir, S. Demura, Y. Sakai, H. Shinohara
  • 学会等名: 9th Asian Conference on Chemical Sensors
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
  • 年月日: 2011-11-16
• [学会発表] Reagent-less observation of intracellular event for drug screening (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Shinohara
  • 学会等名: Mini-Basel-Toyama Meeting on Pharma Technology
  • 発表場所: Basel, Switzerland
  • 年月日: 2011-09-21
  • 招待講演
• [学会発表] Cell-based biosensing with a 2D-surface plasmon resonance imager for drug assessment (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Shinohara, S. Demura, Y. Sakai, T. A. Mir
  • 学会等名: 第34回日本神経科学大会
  • 発表場所: 横浜市
  • 年月日: 2011-09-15
• [備考]
  • URL: http://evaweb.u-toyama.ac.jp/html/290_ja.html
• [産業財産権] 非球体細胞の高精度生死活性判定方法及び判定装置 (2014)
  • 発明者名: 須加 実,篠原寛明
  • 権利者名: 富山大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2014-028602
  • 出願年月日: 2014-02-17
• [産業財産権] 非球体細胞の生死活性判定方法及び判定装置 (2011)
  • 発明者名: 須加 実,篠原寛明
  • 権利者名: 富山大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2011-281386
  • 出願年月日: 2011-12-22