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2011 年度 研究成果報告書

ラットの培養神経細胞に昆虫の嗅覚受容体を発現させた匂いセンサー

研究課題

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研究課題/領域番号 23656174
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 知能機械学・機械システム
研究機関東京大学

研究代表者

高橋 宏知  東京大学, 先端科学技術研究センター, 講師 (90361518)

研究期間 (年度) 2011
キーワードマイクロ / ナノメカトロニクス
研究概要

従来の匂いセンサーは、生体の嗅覚系と比べると、感度、識別できる匂いの種類、及び応答時間の点で大きく劣る。生体の優れた匂い識別は、嗅覚受容体の非常に高感度な分子認識能力と、神経回路による情報処理によって実現すると考えられている。本研究は、このような生体の優れた匂い識別機構に注目し、昆虫の嗅覚受容体をラットの神経細胞へ発現させた匂いセンサーを提案する。このような生体材料を組み合わせることの利点は、容易な機能発現、センサーの寿命の長期化、嗅覚受容体が発生した微弱なイオン電流から容易に計測できる活動電位への匂い信号の増幅機能である。カイコガのフェロモン受容体と共受容体(BmOR1とBmBmorOrco)をリポフェクション法でラットの神経細胞の初代分散培養系へ発現させたところ、発現効率は8%で、受容体は膜表面への局在を示した。カルシウムイメージングでは、匂い物質刺激に対して、嗅覚受容体を発現した細胞と発現していない細胞は、共に濃度依存的なカルシウム応答を示した。これらの結果は提案したセンサーの実現可能性を示す。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Light-addressed single-neuron stimulation in dissociated neuronal cultures with sparse expression of ChR22012

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Takahashi, Takeshi Sakurai, Hideo Sakai, Douglas J Bakkum, Jun Suzurikawa, Ryohei Kanzaki
    • 雑誌名

      Biosystems

      巻: 107(2) ページ: 106-112

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dissociated neuronal culture expressing ionotropic odorant receptors as a hybrid odorant biosensor. proof-of-conceptstudy

    • 著者名/発表者名
      Norio Tanada, Takeshi Sakurai, Hidefumi Mitsuno, Douglas J Bakkum, Ryohei Kanzaki, Hirokazu Takahashi
    • 雑誌名

      Analyst

      巻: (in press)

    • 査読あり
  • [学会発表] Feasibility study of odor biosensor using dissociate neuronal culture with gene expression of ionotropic odorant receptors2011

    • 著者名/発表者名
      Norio Tanada, Takeshi Sakurai, Hidefumi Mitsuno, Douglas Bakkum, Ryohei Kanzaki, Hirokazu Takahashi
    • 学会等名
      Abstracts of 8th IBRO World Congress of Neuroscience : A084, 14th
    • 発表場所
      Florence, Italy
    • 年月日
      20110700
  • [学会発表] Feasibility study of odor biosensor using dissociate neuronal culture with gene expression of ionotropic odorant receptros2011

    • 著者名/発表者名
      Norio Tanada, Takeshi Sakurai, Hidefumi Mitsuno, Douglas Bakkum, Ryohei Kanzaki, Hirokazu Takahshi
    • 学会等名
      Proceedings of the 26th Symposium on Biological and Physiological Engineering(BPES 2011)(第26回生体生理工学シンポジウム講演論文集)
    • 発表場所
      草津
    • 年月日
      2011-09-21
  • [学会発表] The feasibility study of novel odor biosensor using dissociate neuronal culture expressing ion channel built-in odorreceptors2011

    • 著者名/発表者名
      Norio Tanada, Takeshi Sakurai, Hidefumi Mitsuno, Douglous Bakkum, Ryohei Kanzaki, Hirokazu Takahashi
    • 学会等名
      The 34th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society(第34回日本神経科学大会)
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2011-09-14
  • [備考]

    • URL

      http://www.brain.rcast.u-tokyo.ac.jp/

URL: 

公開日: 2013-07-31  

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