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Next Generation Implantable Nanosensor Technology for Monitoring Single Cell Metabolites

用于监测单细胞代谢物的下一代植入式纳米传感器技术

基本信息

批准号：
19F19076
负责人：
槌谷和義
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Tokai University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-07-24 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19F19076/
关键词：
Microneeddle pH sensor Cell Microneedle Sensor Single cell Cell metabolites Point of care devices

项目摘要

活性酸素種、グルコース、一酸化炭素、亜酸化窒素などの細胞内代謝物は、細胞活性化において重要な役割を果たすことが知られており、現在、変態に伴う新たなウイルスの挙動を解析し明確にするためには、単細胞代謝物の観察が必要である。さらに、創薬および開発においては、ある時間にわたって単一細胞をモニターすることは、細胞に対する薬剤の効果を調べるためには重要な因子であるが、現在、単一細胞ナノバイオセンサー、特にグルコースまたは他の細胞代謝産物に利用可能な工業技術はない。さらには疼痛のないマイクロ/ナノ針は、過去20 年間にわたり皮膚抽出間質液、ワクチンおよび薬物送達に広く使用されてきたが、センサとしての可能性はほとんど未解明のままである。そこで本研究では、単細胞中のグルコース等の細胞代謝物を検出するための単一マイクロニードル型単細胞ナノバイオセンサーの開発を目標として研究を遂行し、以下の知見を得た。1.新しい高精度マイクロニードルマスキング技術の開発に成功し、マイクロニードルpHセンサーの製造においてその効率性を検証した。2.ナノシートラッピング法により、細胞を効率的に捕捉し、ニードルセンサの穿刺を可能とした。3.マイクロニードルセンサの大量生産化のために、マイクロニードル製造ジグを企業と共同で開発した。4.市販のpH溶液、魚卵、生体細胞、動物モデルを用いた一連のpH実験を実施し、センサの有効性、感度、応答性を確認し、市販のセンサ以上の効果を確認した。上記のプロジェクトの遂行により、マイクロニードルの代わりにpHセンサーナノシートとすることで、体内の脱水状態を測定する電子皮膚として機能することを確認したことからも広範囲の医学的に重要な分子を測定するのに役立ち、研究の広がりを確認した。

The intracellular metabolites of active acid species, carbon and phosphorus are important for cell activation. In addition, the development of a cell, a cell and a metabolic product are important factors in the utilization of industrial technology. The possibility of skin extraction of interstitial fluid and drug delivery in the past 20 years is unknown. This study was carried out to investigate the development of cellular metabolites in single cells, such as those in single cells. The following findings were obtained. 1. The development of new high-precision technology for high-speed communication and the demonstration of its efficiency in production 2. The method of extraction, cell efficiency, capture, extraction and puncture is possible. 3. Mass production and joint development 4. The pH of the solution, fish eggs, living cells and animals in the market is continuously controlled, and the effectiveness, sensitivity and responsiveness of the solution are confirmed. In addition, the determination of pH value and function of electronic skin in vivo should be confirmed.

项目成果

期刊论文数量（7）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Design and Development of Vibration Assisted Nanoindentor for Microneedle Puncture Analysis

用于微针穿刺分析的振动辅助纳米压痕仪的设计和开发

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
Ganesh Kumar Mani;Tadahiko Matsubara;Keiji Matsubara and Kazuyoshi Tsuchiya
通讯作者：
Keiji Matsubara and Kazuyoshi Tsuchiya

Nanoimprint Assisted Free Standing Porous Vanadium Oxide Nanosheet 1 Based Ammonia Sensor

纳米压印辅助独立式多孔氧化钒纳米片 1 氨传感器

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
Applied Surface Science
影响因子：
6.7
作者：
Veena Mounasamy;Ganesh Kumar Mani;Kazuyoshi Tsuchiya;Sridharan Madanagurusamy
通讯作者：
Sridharan Madanagurusamy

Mosquito Bite Inspired Miniaturized Sensor Technology for Healthcare Applications

适用于医疗保健应用的受蚊虫叮咬启发的微型传感器技术