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Research Interests

Our laboratory is engaged in research on development of diagnostic agents and medium molecule drug based on nucleic acid aptamers, and mechano-biology control of stem cells and algae cell functions based on polymer bio-material chemistry.

生体高分子材料(核酸・タンパク質)や合成高分子材料のケミストリーを利用し、細胞機能を操作・制御する方法論や材料開発に関する研究を行っています。研究対象は、”核酸アプタマー”、”中分子薬剤”、”幹細胞”、”再生医療”、”藻類細胞”、”バイオエネルギー”になります。分子認識化学に興味がある方、細胞機能を遺伝子工学ではなく外側から材料化学の力で制御することに興味がある方は、是非コンタクトください。

(1) 新しい中分子型分子標的薬・診断薬の開発
分子認識能をもつ核酸塩基配列のことを核酸アプタマーと呼びます。ペプチド製剤とならんで、核酸アプタマーは中分子型分子標的薬として注目されています。我々の研究室では、

1-1. 核酸アプタマーの獲得法の改良を行っています(分離/分析化学的方法論を導入した新しいSELEX法の開発)

1-2. 核酸アプタマー製剤の開発に挑戦しています。
中和可能な新しい中分子薬剤“多点結合型DNAアプタマー ”の合理的設計法 (JST-SCORE)

1-3. 核酸アプタマースキャフォールドの開発を行っています。
間葉系細胞の機能を制御する核酸アプタマースキャフォールド (JST-PRESTO),
さきがける科学人 (JST NEWS)

Patent and Press のページもご参照ください。

 

(2) 幹細胞の機能制御・操作・診断
幹細胞(間葉系幹細胞やiPS細胞)の機能制御に興味を持っています。様々な角度から、幹細胞のサイエンスに貢献のできる研究を進めています。例えば、

2-1. 幹細胞の低侵襲な分離/濃縮用電極デバイスの開発を行っています

2-2. CRISPER-Cas9 を用いる幹細胞の内在性遺伝子の発現操作
ACS Synthetic Biology, 6 (12), 2191–2197 (2017).
Nature Methods, 14, 963-966 (2017).

2.3 マイクロパタン培養皿における間葉系幹細胞の 3D 分化制御
FBC Lett. (生命科学研究レター), 54, 10-15 (2017).
ACS Applied Materials & Interfaces, 9 (11), 9339-9347 (2017).

2.4 高分子/酵素複合体の機械学習を利用する非侵襲な細胞診断(細胞のセクレトーム分析)
FBC Lett. (生命科学研究レター), 54, 10-15 (2017).
Analytical Chemistry, 90(11), 6348-6352 (2018).
分析化学, 66 (1), 1-10 (2017).
Chemical Science, 6(10), 5831-5836 (2015).

 

(3) 藻類細胞の機能制御
バイオエネルギー源として、藻類細胞に注目しています。高分子材料化学の角度から藻類細胞のエネルギー生産を改善する新しいアプローチを模索しています。例えば、

3-1. ポリマーゲル封入培養法が藻類細胞の多細胞化を引き起こす現象を見出しています。

3-2. 藻類細胞が生産するバイオ燃料や薬剤生産量の上方制御に挑戦しています。

3-3. 藻類細胞への高効率な遺伝子導入法の開発に挑戦しています。

 

以上の研究内容に興味がある方、より詳細な内容を知りたい方は、いつでもコンタクトください。