嗅覚受容体を発現する酵母を用いた乾燥耐性匂いセンサの開発

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センサ細胞として用いるために、特定の場所に浮遊細胞である酵母を固定する必要があった。そこで、本年度は①酵母のマイクロ流路への固定法、および、②構築株のコラーゲンゲルアレイへの固定法を検討した。①：3Dプリンタを用いて、PDMS(Polydimethylsiloxane)のモールドを作製した。作製したPDMSを数センチスケールのガラスプレートに接着させ、流路内をコンカナバリンAをコーティング後、酵母を流路内に固定した。固定後、センシング化合物モデルである、酵母フェロモンを溶解した培地を灌流した。灌流後、酵母がフェロモンに反応して形態が変化することを顕微鏡を用いて確認した。その結果、流路内で約7割の酵母のフェロモン応答を確認できた。以上から、酵母のマイクロ流路内への固定と、化合物センシングに成功した。これは、酵母のガラスプレートへの実装にマイクロ流路および、コンカナバリンAが適していることを示している。②：複数種類の酵母細胞をアレイ化した状態で固定するために、ハイドロゲル中への細胞の固定する手法を構築した。PDMS中に3Dプリンタで作製したピラーを埋め込んだデバイスを作製した。ピラーを引いて、コラーゲンゲルを吸引することによって、アレイ化した複数のハイドロゲルを直径約6 mmのスペースに配置することに成功した。さらに、フェロモンに反応してGFPを発現する酵母を固定した後、フェロモンを処理ののち、GFPの発現を確認した。以上から、ハイドロゲルを用いることで、酵母を数ミリスケールの空間に、複数種配置することができる可能性があることを示している。本年度は、研究実施計画の「②酵母のガラスプレートへの実装、最適化」にあたる。本年度の研究成果により、ガラスプレートへの適用には、マイクロ流路、コンカナバリンAが適しており、複数種類の酵母の配置にはハイドロゲルが有用であることがわかった。