細胞内電位計測に向けたナノスケール先鋭化VLS電極アレイの開発

本研究では脳・神経メカニズム解明の発展に向け、刺入型電極による細胞内電位計測に向けたナノスケール先鋭化マイクロプローブアレイの開発により、in-vivo下において多チャンネルで複数の細胞から同時に細胞内電位計測を行うという、新たな計測ツールの確立を目指している。さらに、ナノスケールのプローブアレイという特徴を活かし、局所的にDNA導入するナノインジェクターへの応用可能である。これまでにも細胞への遺伝子導入を目的とした様々なナノスケールのインジェクターが提案されている(ガラス管、Siナノプローブやカーボンナノチューブ(CNT))。しかし、これらプローブは長さやアレイ化などの点で課題が残る。これに対し、我々が提案しているVLS結晶成長法によって製作するナノスケール先鋭化Siアレイを遺伝子導入デバイスへと応用することで、今までにない多点、高密度の遺伝子導入用プローブアレイの実現が期待できる。本年度はこのDNA導入デイバスの実現を主として行った。提案しているDNA導入デバイスはVLS結晶成長によるSiプローブとプローブ先端加工技術によるナノチッププローブ(プローブ長20μm、先端曲率半径150nm)に対し、スパッタリング方によるAu/Ti成膜することで製作した。製作したナノチッププローブ用いて、実際にHEK293細胞に対し改変YFPを用いて遺伝子導入実験を行った。培養したHEK293細胞に対し改変YFPを滴下、先鋭化Siプローブを細胞に対し刺入することで複数の細胞に対して同時に遺伝子の導入に成功した。

本研究では脳・神経メカニズム解明の発展に向け、刺入型電極による細胞内電位計測に向けたナノスケール先鋭化マイクロプローブアレイの開発により、in-vivo下において多チャンネルで複数の細胞から同時に細胞内電位計測を行うという、新たな計測ツールの確立を目指している。さらに、ナノスケールのプローブアレイという特徴を活かし、局所的にDNA導入するナノインジェクターへの応用可能である。これまでにも細胞への遺伝子導入を目的とした様々なナノスケールのインジェクターが提案されている(ガラス管、Siナノプローブやカーボンナノチューブ(CNT))。しかし、これらプローブは長さやアレイ化などの点で課題が残る。これに対し、我々が提案しているVLS結晶成長法によって製作するナノスケール先鋭化Siアレイを遺伝子導入デバイスへと応用することで、今までにない多点、高密度の遺伝子導入用プローブアレイの実現が期待できる。本年度はこのDNA導入デイバスの実現を主として行った。提案しているDNA導入デバイスはVLS結晶成長によるSiプローブとプローブ先端加工技術によるナノチッププローブ(プローブ長20μm、先端曲率半径150nm)に対し、スパッタリング方によるAu/Ti成膜することで製作した。製作したナノチッププローブ用いて、実際にHEK293細胞に対し改変YFPを用いて遺伝子導入実験を行った。培養したHEK293細胞に対し改変YFPを滴下、先鋭化Siプローブを細胞に対し刺入することで複数の細胞に対して同時に遺伝子の導入に成功した。