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医療・医薬分野のさらなる発展には,生命現象の統合的 理解とその制御が必要不可欠となる.このためには,ゲノ ム,タンパク質,糖鎖などの生体分子の構造・機能解明に 加えて,生命活動の基本単位である細胞の機能を解き明か すことが,ライフ・イノベーション創出の命題となる. さらには,細胞の機能発現過程を人為的に制御するための 高度な細胞操作技術も必須となる.特に,細胞への遺伝子 導入技術は,基礎研究としての遺伝子機能の解明にとどま らず,高度先進医療技術(遺伝子治療・細胞治療)および 革新的医薬品開発(創薬標的分子探索・医薬品生産)にお ける基盤技術としての重要な役割を担っている. これらの要求に応えるためには,工学的なアプローチと して,単一細胞レベルの分解能を有し,安全かつ高効率に 細胞内へ生体分子(DNA,RNA,タンパク質など)の導 入を可能とする革新的技術開発が喫緊の課題となってい る.例えば,がん化の懸念を低減した安全性の高い人工多 能性幹細胞(iPS 細胞)の量産技術の確立は,iPS 細胞の 世界的な供給不足を解消し,臨床応用を加速するキーテク ノロジーとなり得る.また,最近話題となっているゲノム 編集(Genome editing)――標的遺伝子のノックアウト (遺伝子破壊)やノックイン(遺伝子挿入)を自在に行え る技術――への応用展開も期待される. 著者らは,MEMS(Micro Electro Mechanical Systems) 技術によって,単一細胞(直径 10~20 μm 程度)をター ゲットとした種々の細胞診断・機能制御用MEMS デバイ スの開発を行っている.本稿では,MEMS 技術によっ て作製した中空構造を有する酸化シリコン(SiO2)製マイ クロ・ナノニードルを細胞操作・計測用プローブとして利 用した MEMS デバイス開発の取り組みについて紹介す る. 2.マイクロ・ナノニードルの作製技術

MEMS-Based Nanoneedles for Intracellular Delivery of Biomolecules into Single Cells