Cell migration driven self-assembly of microstructure and its application for intracellular nano interface

细胞迁移驱动的微结构自组装及其在细胞内纳米界面中的应用

• 批准号: 20860031
• 负责人: HOSHINO Takayuki
• 金额: $ 2.1万
• 依托单位: Tokyo University of Agriculture and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (Start-up)
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20860031/
• 关键词: 細胞内電極; 自己組織化; 細胞運動; ナノ電極; ナノニードル; 集束イオンビーム; 細胞内計測; 細胞接着; 単一細胞計測; 生体インターフェース

We demonstrated the insertion of an intracellular nanoneedle into a single living cell which was caused by a cell-driven force. The cell-driven assembly of bio-hybrid micro and nanocomponents offers a potential route in nano-bioengineering research on new fabrication tools of bio-micro electro-mechanical systems (bio-MEMS) without direct mechanical manipulation. We describe the cell-driven self-insertion of a single conductive tungsten nanoneedle of 190nm diameter. A single nanoneedle was fabricated on the bottom of each 15μm wide glass microwell. A myoblast C2C12 cell migrated into a microwell; within 3hours, the insertion of a nanoneedle into the cell was observed using a three-dimensional laser scanning confocal microscope. Observation of fluorescence labeled viable cells indicated that no dead cells were present in the microwells during the nanoneedle insertion process. The intracellular nanoneedles were broken after a maximum of 2days.

我们证明了细胞内纳米针插入单个活细胞中是由细胞驱动力引起的。细胞驱动的生物混合微米和纳米组件的组装为纳米生物工程研究提供了一种潜在的途径，即无需直接机械操作的生物微机电系统（bio-MEMS）的新型制造工具。我们描述了直径为 190 nm 的单个导电钨纳米针的细胞驱动自插入。在每个 15μm 宽的玻璃微孔的底部制作单个纳米针。成肌细胞 C2C12 细胞迁移至微孔中； 3小时内，使用三维激光扫描共聚焦显微镜观察到纳米针插入细胞。对荧光标记的活细胞的观察表明，在纳米针插入过程中，微孔中不存在死细胞。细胞内纳米针最多 2 天后断裂。

项目成果

Muscle-powered Nano Mechanical System Assembled by Optical Tweezers

由光镊组装的肌肉驱动的纳米机械系统

• 发表时间: 2009
• 作者: 星野隆行;黒田啓史;米谷玲皇;金野智浩;石原一彦;森島圭祐
• 通讯作者: 森島圭祐

Cell Driven Nano Locomotion

细胞驱动的纳米运动

• 发表时间: 2008
• 作者: Takayuki Hoshino;Yuichi Hori;Tomohiro Konno;Kazuhiro Ishihara;and Keisuke Morishima
• 通讯作者: and Keisuke Morishima

Live-Cell-driven Insertion of a Nanoneedle

活细胞驱动的纳米针插入

• 发表时间: 2009
• 期刊: Japanese Journal of Applied Physics 48
• 作者: T.Hoshino;T.Konno;K.Ishihara;K.Morishima
• 通讯作者: K.Morishima

集束イオンビームにより作製したナノピラーの細胞自己刺入と細胞内活動計測-デバイスへの応用

聚焦离子束制备纳米柱的细胞自穿透和细胞内活性测量 - 在设备中的应用

• 发表时间: 2008
• 作者: 星野隆行;金野智浩;石原一彦;森島圭祐
• 通讯作者: 森島圭祐

Cell-driven Micro locomotion of Micro-parts for Micro assembly

用于微装配的微零件的细胞驱动微运动

• 发表时间: 2009
• 作者: 星野隆行;森島圭祐
• 通讯作者: 森島圭祐