生体適合性が高い細胞内刺激電極の実現に向けた細胞膜貫通DNAナノチューブの開発

カテゴリ: 部門大会

論文No: TC2-1

グループ名: 【C】2021年電気学会電子・情報・システム部門大会

発行日: 2021/09/08

タイトル(英語): Development of membrane-spanning DNA nanotubes toward intracellular electrode with high biocompatibility

著者名: 彭 祖癸（東京工業大学）,榛葉 健太（東京大学）,宮本 義孝（国立成育医療研究センター）,八木 透（東京工業大学）

著者名(英語): Zugui Peng (Tokyo institute of technology),Kenta Shimba (The university of Tokyo),Yoshitaka Miyamoto (National center for child health and development),Tohru Yagi (Tokyo institute of technology)

キーワード: DNA nanostructure|cell membrane engineering|cell electrical stimulation

要約(日本語): ブレインマシンインターフェス（BMI）は神経細胞を電気刺激してヒトと機械を接続する技術である．高性能なBMIを実現するには，微小な電極で細胞を刺激できる細胞内刺激技術が有用である．これまで細胞内刺激電極に金属針が用いられてきたが，刺入により細胞が損傷されるため生体適合性に問題があった．そこで我々は，細胞内刺激電極に適用できる細胞膜貫通DNAナノチューブを提案する．提案DNAナノチューブは，核酸からなる管状物質であり，ナノチューブ内を電荷が通過できるため高い導電性を持つ．また，ナノチューブの直径が約5 nmであり，刺入による細胞質の流出が少ない．そのため，DNAナノチューブを介して電荷を細胞内へ注入することで，細胞を傷つけないで細胞内刺激を実現できると考えられる．今回は、パッチクランプ法を用いて提案DNAナノチューブの電気計測を行い、ナノチューブを構成する核酸の配列がチューブの電気特性に影響するかを報告する。

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