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ジャイアントリポソーム融合による生細胞へのマイクロメートルスケール人工物の導入

通过巨型脂质体融合将微米级人工制品引入活细胞

基本信息

批准号：
15J02547
负责人：
齋藤明
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-24 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

昨年度は，望みの巨大物質を内包させたGUV(巨大脂質二重膜リポソーム)を標的細胞と電気融合させることによってGUVから細胞へとマイクロメートルサイズの物質を導入する手法を確立した．本年度はこの結果を基に，細胞とGUVの数比率やGUV膜の組成を変化させることで，細胞への物質の導入効率がどのように影響するか調査し，導入効率の向上を図り，最適条件について検討した．また異なる細胞種を用いることで，本法による導入効率の細胞種依存性についても調査し，同じく細胞への導入可能物質についても調査した．具体的には，細胞とマイクロサイズのビーズを内包したGUVの比率を調整して導入効率を評価した．その結果，細胞に対するGUVの割合が多いほど，物質の導入率が向上することが明らかになっ．また，GUV脂質膜の組成と細胞への物質導入率の影響について調査するため，脂質膜表面電荷の異なるGUV(正，中性，負)を用いて電気融合を行い，導入率を評価した．その結果，正電荷及び負電荷脂質膜を使用して融合した場合に導入率が格段に向上することが明らかになった．加えて，細胞自体のサイズと人工物導入率の関連について調査した結果，細胞側の直径が大きいほど導入率が向上し，導入可能なサイズの上限も増加するという結果が得られた．さらに，導入可能な物質を拡大するべく調査を行った．その結果，活性を保ったまま抽出し，生細胞へ導入するのが困難とされている細胞内小器官であるミトコンドリアを，本法を用いて活性を保ちつつ細胞内に導入できることが明らかになった．以上，本年度の研究によって，本法における細胞サイズと導入可能物質との関連について従来不明であった新たな知見が得られたと共に，導入率をより向上させるパラメータが見出されたといえる．

Last year, we looked at the target cells and electrolyte fusion contained in the giant substance called GUV (giant lipid double membrane).させることによってGUVからCell へとマイクロメートルサイズのMatter をIntroduction する Technique をEstablishment した. The result of this year is based on the ratio of the number of cells to GUV and the composition of the GUV film. The number of cells is different. Investigate the impact of quality import efficiency, improve the import efficiency, and optimize the optimal conditions. This method is used to investigate the cell species dependence of the introduction efficiency of different cells, and the investigation of possible substances introduced into the same cells is carried out. Specifically, the ratio of cell とマイクロサイズのビーズをinner package したGUVの adjusts して import efficiency をvaluation価した． As a result, the cells are cut and the GUV is cut and combined, and the material introduction rate is improved.また, GUV lipid membrane composition and cells へのInfluence of substance introduction rate について investigation するため, lipid membrane The surface charge is different and the GUV (positive, neutral, negative) is used and the electric fusion is performed, and the introduction rate is evaluated. As a result, the positive and negative charge lipid membranes were used. The result of the investigation of the relationship between the rate of introduction of the cell autologous and the artificial object introduction and the diameter of the cell side The import rate is high, the import rate is high, the upper limit of the import possibility is increased, the result is high, and the result is high.さらに, introduction of possible substances を拡大するべくinvestigation を行った．そのThe result is that the activity is maintained and the cells are extracted, and the cells are introduced and it is difficult to introduce them into small organs within the cells.るミトコンドリアを, this method uses the いて active をちつつ to be introduced into the cells and できることが明らかになった. As mentioned above, this year’s research is carried out, and the possible substances introduced into the cells of this method are related to the unknown origin.であった新たな知见が得られたと公に, the import rate is をより上させるパラメータが见出されたといえる.