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2013 年度 実施状況報告書

イオンコンダクタンス顕微鏡を用いた細胞膜揺らぎの定量イメージング技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 25600127
研究種目

挑戦的萌芽研究

研究機関北海道大学

研究代表者

岡嶋 孝治  北海道大学, 情報科学研究科, 教授 (70280998)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワード生物物理
研究概要

マイクロパターン基板技術により細胞骨格構造を制御した接着細胞を用いて、細胞膜揺らぎ量と細胞骨格構造との関係を調べた.本実験を遂行するために,細胞骨格構造の高分解能観察を可能とする金薄膜基板のガラス表面上に細胞をパターニングする技術を構築した.そして,線維芽細胞を用いた実験の結果,細胞パターニングと細胞膜揺らぎの空間特性との間には顕著な相関が見られないことが分かった(学会発表済).本結果は,細胞と基底基板との接着が細胞上部の細胞膜物性と直接関係していないことを示唆した.また,フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)計測システムを用いて、イオン電流曲線のリアルタイムサンプリングを可能にした.そして,走査速度とイオン電流曲線との関係を実験的に明らかにした(学会発表済).

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

SICMの高速イオン電流曲線の測定,および細胞パターニングの基礎技術の開発が順調に進んでいる.学会発表の成果も得られてきている.従って,研究はおおむね順調に進展している.

今後の研究の推進方策

熱揺らぎによる細胞膜揺らぎと細胞内代謝による細胞膜揺らぎの特性解析を行い、それらの揺らぎと細胞骨格構造との関係を調べて,細胞膜揺らぎの普遍性と細胞種依存性を明らかにする.また,がん細胞の転移・浸潤能と細胞膜ダイナミクスとの関係の探索を行う.株化細胞の正常細胞とがん細胞の細胞膜揺らぎイメージングを行い,両者の定量比較を行う.

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] 走査プローブ顕微鏡による細胞物性測定:原子間力顕微鏡とイオンコンダクタンス顕微鏡(総説)2013

    • 著者名/発表者名
      岡嶋孝治
    • 雑誌名

      化学工業

      巻: 64 ページ: 612-617

  • [学会発表] イオンコンダクタンス顕微鏡のイオン電流曲線の解析2014

    • 著者名/発表者名
      西藤祐貴*,石倉禅,岡嶋孝治
    • 学会等名
      第61回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      青山学院大学(神奈川)
    • 年月日
      20140317-20140320
  • [学会発表] Spatial dependence of membrane fluctuations of cells on micro-patterned substrates measured by scanning ion conductance microscopy2013

    • 著者名/発表者名
      Z. Ishikura*, K. Kuribayashi-Shigetomi, Y. Mizutani, Y. Fujii, M.-H. Choi, S.-J. Cho, T. Okajima
    • 学会等名
      12th International Conference on Atomically Controlled Surfaces, Interfaces and Nanostructures (ACSIN-12)/21st International Colloquium on Scanning Probe Microscopy(ICSPM21)
    • 発表場所
      つくば国際会議場(つくば)
    • 年月日
      20131104-20131108
  • [学会発表] 単一細胞膜揺らぎ計測のためのイオンコンダクタンス顕微鏡技術の開発2013

    • 著者名/発表者名
      石倉禅*,水谷祐輔,繁富(栗林)香織,藤井裕紀, Myung-Hoon Choi2, Sang-Joon Cho, 岡嶋孝治
    • 学会等名
      第51回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      国立京都国際会館(京都)
    • 年月日
      20131028-20131030

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公開日: 2015-05-28  

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