2014 Fiscal Year Annual Research Report
膜タンパク質を用いたメカノセンサーアレイによる膜ストレス評価
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23310088
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| Research Institution | NTT Basic Research Laboratories |
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Principal Investigator |
住友 弘二 日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所, 機能物質科学研究部, 主幹研究員 (30393747)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鳥光 慶一 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00393728)
樫村 吉晃 日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所, 機能物質科学研究部, 研究主任 (90393751)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | バイオセンサー / 膜タンパク質 / 生体膜 / ナノバイオデバイス / 機械刺激 / 神経細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
(1) デバイスの構築と最適化を進めた．微小井戸構造の周辺に金リングを配置し自己形成膜（SAM）を形成する事で，人工脂質膜と基板の間のイオンリークを大幅に低減した．また，微小井戸に埋め込む電極構造，絶縁膜等についても検討をすすめ，S/Nの向上を図った．また，デバイスへの膜タンパク質の配置およびその制御として，正電荷を持つ脂質を利用した静電相互作用を検討した．ベシクル融合の場所と量を制御可能で，膜タンパク質の導入制御に有効である事を示した．
(2) 走査イオンコンダクタンス（SICM）によるライブセルイメージングを実現した．アポトーシス（細胞死）の過程を，SICMを用いる事により細胞に影響（機械的刺激）を与える事無く詳細に構造観察を行った．アポトーシスに伴うシュリンク（体積減少）と，その後に続くブレッビングを可視化することに成功した．通常のAFMと異なり，機械刺激を全く与える事無く生きた細胞をイメージングする技術は，機械刺激を評価する上で今後その適用範囲の拡大が期待される．
(3) 実際の生きた細胞とナノバイオデバイスの連携を実現するために，神経細胞の成長制御を試みた．人工脂質膜で覆われたナノバイオデバイスの上に神経細胞を誘導するためには，適した足場を構築してやる必要がある．ナノピラーを足場とする事で，人工脂質膜との間隔を適度に保ちながら，神経細胞の成長を制御することを提案した．神経細胞は，ナノピラーを感知し選択的に成長する事を明らかにした．ナノピラーをパターニングする事で，望みの位置に神経細胞を成長させることに成功した．
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] Neuronal growth on nano-pillar substrates2014
Author(s)
Nahoko Kasai, Rick Lu, Touichiro Goto, Yoshiaki Kashimura, Azusa Oshima, Koji Sumitomo
Organizer
the 26th Annual Conference of the European Society for Biomaterials
Place of Presentation
Liverpool, UK
Year and Date
2014-08-31 – 2014-09-03
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