森岡 こころ

大阪大学大学院 工学系研究科 生命先端工学専攻

鈴木 伸章
静岡大学大学院 工学研究科 物質工学専攻

　コンポストにバイオ農薬の効果を持たせ、機能性コンポストとして用いることができれば、化学農薬の使用量を低減できる。本研究では植物病原菌に対する抑制菌をコンポスト中で高濃度に増殖させることによって機能性コンポストを製造する方法を検討し植物病害の防除効果を確めた。
　植物病害としてチンゲンサイ尻腐病を対象にし、病原菌Rhizoctonia solaniチンゲン2株に対する抑制菌としては、当研究室で単離した細菌B. subtilis HBII株と糸状菌GP1株の2種類を用いた。コンポスト化条件としてコンポスト原料、雑菌濃度を低減するための熱処理、および抑制菌を高濃度に増殖させるための温度とその温度を維持する時間を様々に検討し、抑制菌を高濃度に含む機能性コンポストを製造した。製造した機能性コンポストを用いて植物試験をおこなったところ、HBII株を含むものは土壌中で安定した効果を示さず、一方GP1株を含むものは発病度をほぼ0%に抑制し、顕著な病害防除効果のあることを確めた。細菌と糸状菌では生育条件が大きく異なるので、病原菌である糸状菌の活性が高い土壌中にあっては、抑制菌も糸状菌を使用した方が高い防除効果を望めることがわかった。

松田 美由紀
大阪府立大学大学院 工学研究科 物質・化学系専攻

　血液検査や血液製剤の調整などの医療プロセスや生物学的研究において、血球の分離は非常に重要な操作である。以前、本研究室ではマイクロ流体デバイスを用いた新しい微粒子の分離・濃縮方法「水力学的フィルトレーション」を提案した。本研究ではこの方法において押しつけ液を利用することにより、血液を導入するだけで赤血球と白血球の高精度な分離・濃縮を可能とするマイクロ流体デバイスの開発を行った。
　入り口を二つ設け、メインとなる流路の側面に多数の分岐流路を有する流路構造を持つマイクロ流体デバイスをレプリカモールディング法により作製した。材料として,シリコーンポリマーの一種であるポリジメチルシロキサンを用いた。一方の入り口から生理食塩水を用いて10倍に希釈した血液を、他方の入り口から生理食塩水をそれぞれ連続的に導入することにより、分岐流路をもつ壁側に血球を押しつけ、赤血球と白血球をほぼ100%分離することに成功した。また、白血球においては数十倍の濃縮も確認できた。血球の処理速度は約75,000個/secと既存のセルソーターシステムを超える速度であり高速かつ正確な分離・濃縮が実現されたものと考えている。

沼田 崇男
神戸大学大学院 自然科学研究科 応用化学専攻

　肝細胞のマイクロパターニング技術は、創薬や基礎研究などにおける細胞チップとして期待されている。また、従来の単層培養法では速やかな機能の低下や消失が見られるのに対し、数百個の肝細胞が集合・凝集化した球状細胞組織体(スフェロイド)は、高機能発現を長期的に維持できる培養法であり、細胞チップへの利用が期待されている。しかし、スフェロイド粒径や形成場所の制御、固定化が難しいなどの問題を抱えている。そこで、本研究は、均一な粒径の肝細胞スフェロイドを基板上で高密度にアレイ化する肝細胞スフェロイドアレイの開発を目指した。
　微細加工技術を利用して、数百個のマイクロ培養空間(直径300μm)が規則的配列されたチップ基板を作製した。各マイクロ培養空間の底面中心部(直径100μm)は細胞接着分子であるコラーゲン、その他の部分は非接着部位であるPEGをプリンティングすることで細胞の接着性を制御した。本チップを用いることで、スフェロイド粒径が均一に制御され、高密度にアレイ化・固定化できることを見出した。また、タンパク質分泌や薬物代謝などの肝機能を少なくとも2週間以上良好に維持することを実証し、有望な細胞チップ技術となりうることを示した。

毛利 剛
九州大学大学院 工学府 化学システム工学専攻

Pseudomonas putida由来のシトクロムP450cam (P450 cam)及びその変異体の触媒する酸化反応は、不活性のC-H結合にOH基を導入する有機反応上有用な反応であり、生物変換反応や創薬分野への応用が期待されている。P450camシステムは、Putidaredoxin Reductase (PdR)、 Putidaredoxin (Pdx)、 P450camの3つのタンパク質成分からなり、補酵素NADH→PdR→Pdx→P450cumという電子伝達により、分子状酸素の活性化を介して基質酸化が進行する。P450camシステムの触媒効率は電子伝達系の効率に依存し、特にPdxはタンパク質間で電子を媒介するため重要なタンパク質である。しかし、Pdxは容易に失活しやすいことから、安定性が向上した変異体を用いて、効率的な触媒反応への応用を試みた。
　その結果、変異型Pdxを用いた場合に野生型Pdxでは達成できなかった2mMのcamphorの完全転化が可能で、継続的に反応が進行する結果が得られた。

高田 晴美
九州大学大学院 工学府 化学システム工学専攻

　近年、DNAは遺伝情報の保持・伝達という本来の役割を超え、核酸の塩基配列による相補鎖との特異的結合能といったDNAの持つ特性をもとにしたナノサイズの材料としての利用が注目されている。そこで、本研究ではDNAのハイブリダイゼーションを駆動力として、脂質ベシクル同士で会合体を形成し、これが融合体へと変化することを視覚的に観察する方法を検討した。脂質ベシクルの内水相部には様々な物質を封入することが可能であるうえ、その空間は微小な反応場としても利用できる。この性質により、本研究ではべシクル融合時の内水相部でおこる酵素反応を利用し、それにより生じる蛍光を蛍光顕微鏡で観察することで、融合現象を視覚的に評価した。
　研究当初は、脂質ベシクルが溶液中を分散している状態でDNAのべシクル膜表面への導入と会合体形成を行っていた。その結果、ベシクル融合体が三次元的に拡大した会合体の中に埋もれてしまい観察が困難であった。そこで解決策として検討したのが、脂質ベシクルをマイクロプレートに固定化する方法である。これにより、余分なべシクルやDNAの除去が可能になるため、会合体の拡大を制限することができると予想された。結果、マイクロプレート上に蛍光が確認され、ベシクル融合体の視覚的な観察が容易になった。