【ナノテク】米大学、生きたヒト細胞内でナノモーターを自在制御する技術を開発【動画有り】 : ジタ速~自宅警備速報~

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【ナノテク】米大学、生きたヒト細胞内でナノモーターを自在制御する技術を開発【動画有り】

1: sin+sinφ ★ 2014/02/14 06:05:22

米ペンシルバニア州立大学の研究グループはこのたび、
生きたヒト細胞の内部に注入された金属製の “ナノモーター” を、
超音波と磁場によって自在に遠隔操作する技術を開発しました。
この成果は、世界的なトップジャーナルとして知られるAngewandte Chemieに掲載されています。
http://ggsoku.com/wp-content/uploads/nanomotor-propelled-in-living-cell-500x384.jpg
<おことわり>
ファイルサイズを抑えるために、本記事内のGifムービーは画面サイズを縮小しています。
携帯端末からは読み込みが遅くなるかもしれませんが、ぜひ見てみてください!ホントにスゴイんです!! 
PS. 記事の最後に引用元であるYoutubeへのリンクをまとめておきました。

同大学の研究員であるWei Wang氏らは、ルテニウムと金の微小なロッドを連結することで、
長さ3μmほどの「ナノモーター」を作製。
これをHeLa細胞(ヒーラ細胞, がん細胞の一種)に注入し、外部から超音波と磁場を印加することで、
その動きを自由自在に制御することに成功しています。
今回ばかりは、まず実際にモノが動いている様子を見て頂くのが一番インパクトがあると思いますので、
ナノモーターを細胞内で動かしている動画(Gif)を貼っておきます。
筆者も最初に見た時は、こんなことが可能になっているのかと度肝を抜かれました。

がん細胞の中を動き回るナノモーター。これで等倍速です。
モーターが動いている細胞とそうでないものがある所に注目。
http://ggsoku.com/wp-content/uploads/nanomotor-propelled-in-living-cell-01.gifno title


作製されたナノモーターは、以下のように細胞の表面にとりつかせることも可能となっています。
細胞表面にナノモーターを取りつかせている状態。
http://ggsoku.com/wp-content/uploads/nanomotor-propelled-in-living-cell-00.gif

上のようにナノモーターで “コーティング” した細胞はビーズ状につなげたり高速で回転させたりすることも可能となっており、
デモンストレーション動画も公開されています。
特に高速回転している様子は、CGなのでは?と疑いたくなるような光景です。
ナノモーターを細胞表面に取りつかせ、ビーズ状に連結。
http://ggsoku.com/wp-content/uploads/nanomotor-propelled-in-living-cell-02.gif
細胞を7個連結してスピンさせています。これも等倍速。
http://ggsoku.com/wp-content/uploads/nanomotor-propelled-in-living-cell-04.gif
nanomotor-propelled-in-living-cell-03
早送りではなく、これで等倍速。丸いのはもちろん細胞です。
http://ggsoku.com/wp-content/uploads/nanomotor-propelled-in-living-cell-03.gif

同研究室のTom Mallouk教授によると、同グループでは10年ほど前に
世界で初めて化学力を用いたナノモーターの作製に成功していたものの、
この時は毒性のある材料を使用する必要があった上に生物の体液中では動かすことができなかったため、
ヒトの細胞には応用できませんでした。
今回、超音波と磁場を用いた手法を開拓したことで、
ようやく生体システム内部(in vivo)で微細構造物を操作することが可能になったとしています。
今後はがん細胞を内部から物理的に破壊する技術やドラッグデリバリーなどへの応用展開を探ってゆきたいとのこと。
いやー、なんだか久々にショッキングな科学動画を見たせいか、まだ脳が興奮している感じがします…。
具体的な制御条件などはAngwanteの原著論文に記載されていると思いますので、
論文を閲覧可能な環境にある方は、ぜひ一度チェックされてみてはいかがでしょうか。

ソース:米大学、生きたヒト細胞内でナノモーターを自在制御する技術を開発: スッゴイ動画有り
http://ggsoku.com/tech/nanomotor-propelled-in-living-human-cell/

関連:ペンシルバニア州立大、ヒトの細胞内部で人工ナノモーターの動きを制御
http://sustainablejapan.net/?p=4867


youtube関連記事です
36: 名無しのひみつ 2014/02/15 03:44:28 ID:QlqAHZMR

あと>>1にも書いてあるけど
>特に高速回転している様子は、CGなのでは?と疑いたくなるような光景です。

これは本当にCGの可能性もあったりするかもなぁと(要はねつz(ry)


2: 続き@sin+sinφ ★ 2014/02/14 06:07:52

以下、Youtubeへのリンクです

A demonstration of very active gold nanorods internalized inside HeLa cells in an acoustic field.
細胞内でナノモーターを駆動させている様子を撮影。再生時間は22秒。


http://www.youtube.com/watch?v=qa_QFFopTms



The interaction between gold nanorods and HeLa cells
ナノモーターが細胞表面にくっついている様子を撮影したもの。再生時間は16秒。


http://www.youtube.com/watch?v=tvvwI3Z-p7U



The assembly of a rotating HeLa cell/gold rod aggregate at an acoustic nodal line in the xy plane
細胞をビーズ状につなげたり、これをスピンさせたりしている様子。再生時間は2分48秒。


http://www.youtube.com/watch?v=cAoMVMvOr8Y



3: 名無しのひみつ 2014/02/14 06:24:47 ID:7ooKXjmL

いったい何がはじまるんです?


4: 名無しのひみつ 2014/02/14 06:28:02 ID:bbDxNyq1

そうナノー?


5: 名無しのひみつ 2014/02/14 06:36:18 ID:z+2opRSk

これを全身全細胞に埋め込んだ不老不死強力パワーのデブ億万長者が近々に


6: 名無しのひみつ 2014/02/14 06:36:52 ID:goERi6IO

俺・・・注射が怖くて服務規程のナノマシンを打ってないんだ!


7: 名無しのひみつ 2014/02/14 07:14:57 ID:Xpej1xOn

人と機械の融合、広義の意味での義体化だね。

>>6
スネークおつw


12: 名無しのひみつ 2014/02/14 08:11:25 ID:IAMtkZS2

>>7
スネークはちゃんと射っただろ
射ってないのはジョニー


8: 名無しのひみつ 2014/02/14 07:43:06 ID:ZN7W7k/9

じゃあ俺も羽根が生えたり電気帯びたりできるようになるのか


13: 名無しのひみつ 2014/02/14 08:14:09 ID:lWGeIqly

今もHela Cllが使われているのか、感無量


14: 名無しのひみつ 2014/02/14 08:23:58 ID:MGqp3VET

なんかアニメとかラノベみたいないい加減な世界観だと、ナノマシンってのは普通サイズの機械を極小サイズにしたものみたいなイメージで描かれてたりする

まあラノベの世界では「バタフライエフェクト=蝶の羽ばたきをハリケーンのレベルにまでパワーアップする仕組み」って感じで扱われてるしな
お馴染みねぼし(熱いコーヒーをぶっかけると熱膨張で銃が撃てなくなる)の人ですが


15: 名無しのひみつ 2014/02/14 09:25:11 ID:3oyDemxQ

白血球からみんな取り込まれちゃうんじゃないの


16: 名無しのひみつ 2014/02/14 10:12:43 ID:R1AWGdsd

やっとT4ファージとか作った宇宙人に近い領域まできたか


19: 名無しのひみつ 2014/02/14 11:05:08 ID:aXkkdIlN

ナノモーターの動力源って何なん?


20: 名無しのひみつ 2014/02/14 11:38:04 ID:8y+0k1fn

超音波と磁場で動かすと書いてあるから
ナノモーター自体に動力源は必要ないんじゃないかな


21: 名無しのひみつ 2014/02/14 12:11:09 ID:p/rjgx66

分子モーターだな。


22: 名無しのひみつ 2014/02/14 12:22:05 ID:L5n7aMbc

人間の腸内にもナノモーターあるよ

細菌類の鞭毛が自然界に存在するモーター


23: 名無しのひみつ 2014/02/14 14:41:11 ID:4hMG5p8a

これが全ての病を勝手に治療してくれるナノマシンですか


24: 名無しのひみつ 2014/02/14 14:47:26 ID:uj0eLb9l

吹っ飛ばされた腕を再生とかできるな


25: 名無しのひみつ 2014/02/14 15:04:21 ID:eHFTEU17

>>24人間の組織内で、STAP細胞またはiPS細胞にナノモーターを取り付けて血管経由やリンパ管経由で動いていって
目的の位置で分化して、どんどん再生するという方法でも開発するのか?


31: 名無しのひみつ 2014/02/14 18:42:51 ID:uj0eLb9l

>>25
その過程にどこか無理なところがあるのか?

今まで無理だったのは、ぶっちゃけ「動いて行って目的の位置で」ってことだけなんだけど。


32: 名無しのひみつ 2014/02/14 22:45:09 ID:eHFTEU17

>>31よし!じゃあ、それで地雷で失われた手足の再生とかどんどんやってくれ!

イリザロフ法+ガラス状軟骨+毛細血管沿いの成長点(栄養やガス交換が出来る)というものまで出来れば
3ヶ月の辛抱の後に子供のような成長点を持つ大腿骨、脛骨、腓骨に戻せる事になるか?w

ガラス状軟骨はもうとっくに出来ている


26: 名無しのひみつ 2014/02/14 15:19:07 ID:TWX0H53k

鞭毛のモーターって、回転するのは細胞外環境の分子流によるんでしょ?
一方向にしか回転しないように止め金が付いてて、その止め金の為に生体エネルギーが利用されてるとか。


27: 名無しのひみつ 2014/02/14 15:25:55 ID:6rN0ew2O

3ミクロンなのに、なぜナノモーターなの?


28: 名無しのひみつ 2014/02/14 15:41:16 ID:ZrhxkjAv

長さ3μmだったら、マイクロモーターだろ
ナノモーターと言うなら、900nm以下にすべき


29: 名無しのひみつ 2014/02/14 16:29:40 ID:cGMGhH0R

太さがナノなんだろ


40: 名無しのひみつ 2014/02/15 17:10:20 ID:nQ4qWmSk

人間みたいな締まった細胞には無理かもだけど
ISPみたいな試験管の中の細胞に働きかけるのには
向いてそう

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