2023-08-22 金沢大学,名古屋大学,科学技術振興機構
ポイント
- 生きた細胞のダイナミックな構造変化をナノスケールで可視化。
- イメージングの再現性を大幅に向上させるプローブ作製方法を確立。
- 細胞外物質の取り込み過程を可視化。
- 細胞が放出したエクソソームを直接可視化。
- 細胞間コミュニケーションの理解への貢献が期待。
金沢大学 ナノ生命科学研究所(WPI-NanoLSI)/名古屋大学 大学院工学研究科の高橋 康史 教授、WPI-NanoLSIの華山 力成 教授、福間 剛士 教授、および海外主任研究者(PI)で英国・インペリアル・カレッジ・ロンドンのユリ・コルチェフ 教授らの共同研究グループは、生細胞表面の構造をナノスケールのレベルで可視化する技術を確立し、細胞外物質の取り込み過程や、細胞間コミュニケーションに関与するエクソソームの可視化に成功しました。
ウィルスの細胞内への侵入や、細胞内外との物質のやり取りを観察するためには、現状の顕微鏡技術の空間分解能では不十分です。そのため、超解像度顕微鏡など高分解能化が進められていますが、依然として空間分解能に課題を抱えています。細胞を生きたまま直接可視化するライブセルイメージングは、細胞のダイナミックな動きを理解することのできる方法です。走査型イオンコンダクタンス顕微鏡(SICM)は、細胞のナノ構造を侵襲することなく生きた状態でライブイメージングを行うことができます。しかし、SICMの解像度向上に不可欠なガラスナノピペットの微細化が困難なため、これまではその高度な技術を持つ限られた研究グループのみが超解像度のイメージングを達成してきました。本研究では、このような細胞表面のナノスケールの構造変化を再現性良く観察するため、キーとなる微細なガラスナノピペットの作製法を確立しました。さらに、高解像度SICMにより、細胞外の物質を取り込む過程の1つであるエンドサイトーシスを連続的に可視化することや、細胞外へ放出されるエクソソームの動きを捉えることに成功しました。
本研究成果は、2023年8月20日(米国東部時間)にアメリカ化学雑誌「Analytical Chemistry」のオンライン版に掲載されました。
本研究は、JST 創発的研究支援事業(JPMJFR203K)、JST CREST(JPMJCR18H4)、AMED(JP21km0908001)、AMED CREST(JP22gm1410012)、文部科学省 科研費(JP19H00993、JP20H02582、JP22K18939、JP23H05480)、世界トップレベル研究拠点プログラム(WPI)、公益財団法人 クリタ水・環境科学振興財団、財団法人 三谷研究開発支援財団、一般財団法人 イオン工学振興財団、公益財団法人 中谷医工計測技術振興財団、公益財団法人 カシオ科学振興財団などの支援を受けて実施されました。
<プレスリリース資料>
- 本文 PDF(786KB)
<論文タイトル>
- “Nanopipette Fabrication Guidelines for SICM Nanoscale Imaging”
- DOI:10.1021/acs.analchem.3c01010
<お問い合わせ先>
<研究に関すること>
高橋 康史(タカハシ ヤスフミ)
金沢大学 ナノ生命科学研究所/名古屋大学 大学院工学研究科 教授
<JST事業に関すること>
内山 浩幹(ウチヤマ ヒロキ)
科学技術振興機構 創発的研究推進部
<報道担当>
米田 洋恵(ヨネダ ヒロエ)
今永 藤子(イマナガ フジコ)
金沢大学 ナノ生命科学研究所 事務室
名古屋大学 広報課
科学技術振興機構 広報課
