総括研究代表者氏名及び所属
下山 勲(東京大学大学院情報理工学系研究科)
研究実施期間
平成13年度～17年度(5年間)
研究の趣旨・概要
近年、バイオテクノロジーやナノテクノロジーの進展に伴い、生物学の研究・応用分野において、生体の細胞内の多様な情報をナノレベルで分解して計測できる技術の開発が重要となってきている。しかしながら、これらの技術を開発するためには、微小領域を扱うことができる最先端の工学技術とこれらの技術を用いて生物機能の計測実験(技術の評価・検証実験等)を的確に行える生物学技術との結合が必要である。
このようなことから、本研究では、工学と生物学の二つの分野の研究チームが連携・協力して、生体に対して低侵襲でかつアクティブ機能を持ったナノプローブを用い、生体内の活動電位、イオン濃度、分子同定、蛍光観察などの電気・化学・光学的な信号をサブミクロンの分解能で計測できるほか、生体組織への電圧印加、微少量の薬品注入、光励起などの働きかけとそれに対する反応についても計測できる総合的な生体情報計測システム「ナノプロービングシステム」を開発することを目指している。
以上のような計測システムの開発により、今後、生物機能解析などの分野でより高度な新しい展開が期待できるが、さらに畜産業や医療などの応用分野においても、例えば血液成分のモニタリングによる薬剤の投与、脳機能計測による家畜の生理・健康状態の把握、細胞レベルの内視鏡としての病理検査などへの貢献が期待できる。また、本研究で開発されるナノレベルの工学的微小技術は、ナノスケールの世界へ踏み込む基盤技術にもなり得ることから、今後、情報通信など他の種々な分野にも幅広く活用されることが期待できる。
研究項目及び実施体制(( )内は研究代表者)
1 ナノブロービングシステムの研究
(東京大学大学院情報理工学系研究科 下山 勲)
2 ナノプローブによる生物機能計測
(筑波大学生物科学系 神崎 亮平)
研究のイメージ
