Investigation of kinetic change and gene expression of yeast cells in local nanosecond pulsed electric field

局部纳秒脉冲电场中酵母细胞的动力学变化和基因表达研究

• 批准号: 23656202
• 负责人: UCHIDA Satoshi
• 金额: $ 2.5万
• 依托单位: Tokyo Metropolitan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23656202/
• 关键词: ナノパルス; 酵母; マイクロリアクタ; 細胞数値モデル; 遺伝子発現

In the present study, we tried to apply a nanosecond pulsed electric field to the yeastcells precisely arranged in the micro-reactor and to measure their behavior variation. We also verified the correlation between gene expression and local instantaneous fieldon the basis of both analyses of gene amplification and cell model.As a major achievement, the pulse power supply with precise control of the waveform wasdeveloped successfully. In addition, we identified the variable range of pulse width and the optimum condition for dispersion and sequence of standard particles. The dependence of membrane damage degree and respiratory activity on stress change was classified by nucleic acid staining state. Moreover, the variation of electrical properties due tomembrane modification to was quantified using numerical model of cell structure, and themain factor gene was verified by polymerase chain reaction analysis.

在本研究中，我们尝试将纳秒脉冲电场施加到精确排列在微反应器中的酵母细胞上，并测量它们的行为变化。在基因扩增和细胞模型分析的基础上，验证了基因表达与局部瞬时场的相关性，并成功研制了波形精确控制的脉冲电源。确定了脉冲宽度的变化范围以及标准粒子的最佳分散和排列条件。根据核酸染色状态对膜损伤程度和呼吸活性对胁迫变化的依赖性进行分类。此外，通过细胞结构的数值模型定量了膜修饰对电性能的影响，并通过聚合酶链反应分析验证了影响膜修饰的主要因素。

项目成果

加温処理酵母における誘電泳動速度の周波数依存性

热处理酵母中介电泳速度的频率依赖性

• 发表时间: 2013
• 作者: 高澤晋,白井直機;内田 諭,杤久保文嘉
• 通讯作者: 内田 諭,杤久保文嘉

誘電泳動による微粒子凝集のシミュレーション

通过介电泳模拟颗粒聚集

• 发表时间: 2013
• 作者: T. Kamihira;Maziah. N. B. Ishak;S.Narita and H.Yamada;Shinya Ozaki;手嶋祐太,内田 諭,杤久保文嘉
• 通讯作者: 手嶋祐太,内田 諭,杤久保文嘉

和田圭二,工藤将史,内田 諭

和田敬二、工藤雅史、内田聪

• 发表时间: 2011
• 期刊: 電気学会論文誌D(産業応用部門誌)
• 作者: 扇田紘光;田村文伸;佐々木央;成田晋也;山田 弘;H.Tabata;和田圭二,工藤将史,内田 諭
• 通讯作者: 和田圭二,工藤将史,内田 諭

ピラー構造誘電泳動デバイスを用いた菌捕集量の流量依存性及びピラー配置依存性の検証

验证使用柱结构介电电泳装置捕获的细菌量的流速依赖性和柱排列依赖性

• 发表时间: 2013
• 作者: 川嶋 愛;田口哲広;及川直大;成田晋也;山田 弘;和田圭二，工藤将史，内田 諭;H.Tabata;Takahiro Niwa;浅井千尋,時田寛也,内田 諭,寺島大貴,西川宏之
• 通讯作者: 浅井千尋,時田寛也,内田 諭,寺島大貴,西川宏之

Optical counting of trapped bacteria in dielectrophoretic microdevice with pillar array

柱阵列介电泳微器件中捕获细菌的光学计数

• 发表时间: 2012
• 期刊: Intelligent Automation and Soft Computing
• 影响因子: 2
• 作者: S. Uchida;R. Nakao;C. Asai;T. Jin;Y. Shiine;H. Nishikawa
• 通讯作者: H. Nishikawa