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2014 年度 実績報告書

ナノ粒子の細胞内取り込み挙動解析を可能とする単一ナノ粒子計測システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 24550112
研究機関独立行政法人産業技術総合研究所

研究代表者

稲垣 和三  独立行政法人産業技術総合研究所, 計測標準研究部門, 研究室長 (50356490)

研究分担者 高津 章子  独立行政法人産業技術総合研究所, 計測標準研究部門, 研究科長 (10357361)
藤井 紳一郎  独立行政法人産業技術総合研究所, 計測標準研究部門, 主任研究員 (10415739)
宮下 振一  独立行政法人産業技術総合研究所, 計測標準研究部門, 研究員 (60614766)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワードナノ粒子 / 細胞 / 質量分析
研究実績の概要

本研究では、我が国の産業及び医療分野における機能性ナノ粒子の開発競争力強化に資することを目的として、金属含有ナノ粒子の細胞内取り込み及び溶解性評価を可能とする分析システム(誘導結合プラズマ質量分析装置(ICP-MS)を用いた高時間分解計測システム)を新規開発している。研究最終年度である平成26年度は、①前年度までに構築した分析システムの性能評価(プラズマへの粒子導入効率の評価)、②微生物細胞への金属含有ナノ粒子暴露実験による各粒子の細胞内取り込み挙動解析および溶解性評価を実施した。
①に関しては、本研究で開発した高効率試料導入システムを用いた場合のプラズマへの粒子導入効率を評価した。その結果、汎用ICP-MS装置の試料導入システムと比較して粒子導入効率が大幅に向上することを確認することができた。
②に関しては、低酸性条件で生育する微生物である紅藻Galdieria sulphurariaをモデル細胞に暴露実験を行った。酸化鉄、酸化ジルコニウム、白金および金のナノ粒子(粒子径100 nm以下)を24時間曝露した状態で培養した紅藻と、同金属元素の溶液を同様に暴露した紅藻を本研究で開発したシステムで分析し、紅藻への各粒子の取り込み挙動を評価した。元素ごとに特徴的な分析結果が得られ、粒子組成によって異なる取り込みあるいは細胞表面吸着挙動を示す結果であった。現在、測定結果の検証のため、走査型電子顕微鏡による粒子の取り込みもしくは表面吸着状態の直接観察評価を並行して進めている。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Highly efficient single-cell analysis of microbial cells by time-resolved inductively-coupled plasma mass spectrometry2014

    • 著者名/発表者名
      宮下振一、A. S. Groombridge, 藤井紳一郎、蓑田 歩、高津章子、日置昭治、千葉光一、稲垣和三
    • 雑誌名

      JOURNAL OF ANALYTICAL ATOMIC SPECTROMETRY

      巻: 29 ページ: 1598-1606

    • DOI

      10.1039/C4JA00040D

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A Novel Concentric Grid Nebulizer for Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry2014

    • 著者名/発表者名
      稲垣和三、藤井紳一郎、宮下振一、長澤圭介、岡橋哲也、A. S. Groombridge、高津章子、千葉光一
    • 雑誌名

      JOURNAL OF ANALYTICAL ATOMIC SPECTROMETRY

      巻: 29 ページ: 2136-2145

    • DOI

      10.1039/C4JA00233D

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Separation and Quantification of RNA Molecules Using Size-Exclusion Chromatography Hyphenated with Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry2014

    • 著者名/発表者名
      藤井紳一郎、稲垣和三、宮下振一、A. S. Groombridge、長澤圭介、千葉光一、高津章子
    • 雑誌名

      ELECTROPHORESIS

      巻: 35 ページ: 1315-1318

    • DOI

      10.1002/elps.201300477

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 微細藻類における金属ナノ粒子の取り込み・吸着解析2015

    • 著者名/発表者名
      三橋弘明、宮下振一、藤井紳一郎、安保 充、高津章子、日置昭治、稲垣和三
    • 学会等名
      日本農芸化学会2015年度大会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2015-03-28
  • [学会発表] A Novel Concentric Grid Nebulizer for ICP-OES and ICP-MS2015

    • 著者名/発表者名
      稲垣和三、藤井紳一郎、宮下振一、長澤圭介、岡橋哲也、A. S. Groombridge、高津章子、千葉光一
    • 学会等名
      WCPS 2015
    • 発表場所
      Munster, Germany
    • 年月日
      2015-02-25
  • [学会発表] Evaluation of transport efficiency of nanoparticles through a total consumption sample introduction system in single particle ICP-MS2015

    • 著者名/発表者名
      宮下振一、A. S. Groombridge, 藤井紳一郎、蓑田 歩、高津章子、日置昭治、千葉光一、稲垣和三
    • 学会等名
      WCPS 2015
    • 発表場所
      Munster, Germany
    • 年月日
      2015-02-25

URL: 

公開日: 2016-06-01  

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