東北大学
学際科学フロンティア研究所

生命の基本単位である細胞は、酸素や栄養分の消費、二酸化炭素や代謝物の分泌を行いながらその生命活動を維持しています。これら細胞の代謝活動に係る化学物質の計測は、生理・病理機序の解明にとって極めて重要です。電気化学計測では、細胞近傍の化学物質濃度を電極に流れる酸化還元電流、あるいはイオン電流を利用して評価することができます。ラベルフリー、低侵襲といった特長を生かし、生きている細胞の消費・分泌物、たとえば酸素や一酸化窒素等のガス状分子、酵素活性、分泌タンパク質などをリアルタイムに検出することができます。これまで私は、特に哺乳動物の受精卵やがん細胞スフェロイドなどを対象に、その呼吸活性を電気化学的に評価してきました。

電気化学計測デバイスとして、マイクロ、ナノメートルオーダーの先端径をもつプローブ電極や、多数の微小電極を平面に配置した電極アレイデバイス、電気化学発光によるイメージングシステムを利用・開発しています。これらの電気化学計測ツールの高感度化、汎用化を図り、これまで計測困難であった生体分子の検出を可能とすることで、細胞の機能解明、ひいては次世代医療やバイオ関連産業の進展に資するような分析手法を開拓していきたいと思っています。