ナノチューブ膜スタンプで細胞内液・ミトコンドリアを直接移送 ~細胞機能を最大25%向上させる新しい「細胞手術」技術を開発~

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2026-03-18 早稲田大学

早稲田大学の研究チームは、ナノチューブ膜スタンプを用いて細胞内液やミトコンドリアを別の細胞へ直接移送する新技術を開発した。圧力制御により「抽出・保持・導入」を一体化し、移送効率約90%、細胞生存率約95%を達成。特にミトコンドリア移送によりATP産生が最大25%向上し、細胞機能の改善を実証した。従来困難だった双方向の細胞内成分移送を高効率で実現した点が特徴である。本技術は再生医療や細胞治療、機能解析における新たな「細胞手術」技術として期待される。

ナノチューブ膜スタンプで細胞内液・ミトコンドリアを直接移送 ~細胞機能を最大25%向上させる新しい「細胞手術」技術を開発~
図:圧力制御可能なナノ注射器による細胞内液・ミトコンドリア移送技術

<関連情報>

細胞質輸送とミトコンドリア機能向上を目的としたナノチューブインジェクター A Nanotube Injector for Cytoplasmic Transfer and Enhanced Mitochondrial Function

Bingfu Liu, Zhuhang Dai, Bowen Zhang, Kazuhiro Oyama, Chenxi Li, Yukun Chen, Mingyin Cui, Takeo Miyake
Small Science  Published: 17 March 2026
DOI:https://doi.org/10.1002/smsc.202500598

Abstract

The intercellular transportation of molecules is crucial for regulating cell communication and function. However, the existing techniques for molecule transfer across cell barriers often cause cellular damage or have low transfer efficiencies. To address these limitations, this study proposes an innovative nanotube membrane-based injector (nanoinjector) system capable of extracting diverse cytoplasmic molecules from source cells and transferring them to target cells. The developed system demonstrates high efficiency, with over 95% viability and 90% transfer efficiency. Additionally, it enables mitochondrial transfer, which enhances cellular adenosine triphosphate (ATP) production by up to 25% within 24 h. This study explores the impact of intracellular content transport, enabled by this new tool, on cellular activities, with promising implications for cell surgery and therapy.

生物化学工学
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