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【本学研究者情报】

〇学际科学フロンティア研究所　新领域创成研究部
准教授　郭媛元

〇大学院医学系研究科　
教授　虫明元

〇学际科学フロンティア研究所　新领域创成研究部
助教　阿部博弥

【発表のポイント】

• 多机能ファイバと顿狈础分子プローブを复合させることで、脳内で特定の神経伝达物质を高感度かつ选択的に検出できる神経デバイスを初めて开発しました。
• 多机能ファイバ技术を活用することにより、脳内の电気?化学信号を同时に计测?操作できるようにしました。
• 多机能神経デバイス技术の革新により、脳机能の理解および脳病态のメカニズムの解明に贡献すると期待されます。

【概要】

脳内では1000亿个以上の细胞が复雑な回路を形成しており、细胞间で电気?化学信号が伝达されています。神経细胞からの电気信号を记録する技术は成熟していますが、脳内の细胞间コミュニケーションを担っているのは繊细な化学信号であり、その活动を正确に测定するツールは限られています。非常に多くの化学物质が存在する脳内で特定の化学物质の动态と脳机能?病态の関连を调べるためには、选択的に化学物质を定量化する计测技术が必要とされます。

　东北大学学际科学フロンティア研究所の郭媛元准教授、工学部学部生の杂﨑智冲氏、久保稀央氏らの研究チームは、热延伸技术^注１で作製された多机能ファイバ^注２と、アプタマー^注３と呼ばれる顿狈础分子プローブを组み合わせることで、多机能神経デバイスの未踏领域である生体内电気化学センシング机能を実现しました（図１）。そして、やる気や幸福感と関连する神経伝达物质であるドーパミンなどの特定の化学物质を、脳内の复雑な环境において高感度かつ选択的に検出することに世界で初めて成功しました。さらに、多机能ファイバ技术を活用することで、脳内の电気信号と化学信号の同时计测と操作を可能にしました。

　本研究成果は、分析化学分野における国際的な学術誌である米化学会Analytical Chemistry誌に2023年4月24日付で掲載されました。

【用语解説】

注1　热延伸技术
加热しながら引き伸ばす技术。利用できるのは単一の材料に限定されず、金属?复合材料?ポリマーなど多种类を组み合わせることが可能である。「金太郎飴」を作る方法と似ており、最初に、必要な多种类の材料を组み合わせた大きいプリフォームという成形物を作り、これを加热しながら引き伸ばすことによって、电気?化学?光などの机能をマイクロからナノレベルで集积した、长さ数千メートルのファイバを作製することができる。

注2　多机能ファイバ
直径100?500 ?m程度のポリマー製繊維の中に、導電線?光路?流路?電気化学信号?機械駆動用ワイヤなど、さまざまな要素を操作したり測定したりするのに必要な構造を集積したファイバ。

注3　アプタマー
特定の标的分子と结合することができる一本锁顿狈础核酸分子。

详细（プレスリリース本文）

问い合わせ先

（研究に関すること）
东北大学学际科学フロンティア研究所
新领域创成研究部　准教授
郭 媛元 （Yuanyuan Guo）
電話: 022-795-5768
贰-尘补颈濒：测测耻补苍驳耻辞*蹿谤颈蝉.迟辞丑辞办耻.补肠.箩辫（*を蔼に置き换えてください）
※2023年6月までご连络はメールでお愿いいたします。

（报道に関すること）
东北大学学际科学フロンティア研究所
企画部　特任准教授
藤原 英明 （ふじわら　ひであき）
電話: 022-795-5259
贰-尘补颈濒：丑颈诲别补办颈*蹿谤颈蝉.迟辞丑辞办耻.补肠.箩辫（*を蔼に置き换えてください）