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Development of a label-free and non-destructive cell nuclear deformability assay toward understanding of non-genetic functions of cell nuclei

开发无标记和非破坏性细胞核变形测定，以了解细胞核的非遗传功能

基本信息

批准号：
21H01966
负责人：
加地範匡
金额：
$ 11.23万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

細胞の機械的性質を単一細胞レベルで評価した研究は数多く報告されているが、測定精度とスループットの間に大きなトレードオフが存在し、両者を満たす決定的な手法は未だに開発されていない。そこで本研究では、申請者らがこれまで開発してきた非標識・非破壊で細胞の性質をモニターできる細胞変形能計測法を拡張し、細胞全体の変形能と細胞核の変形能を単一細胞レベルかつ細胞が生きた状態（再回収して再培養できる状態）でハイスループットに計測できる分析方法論の開発を目指した。本年度は、昨年度から引き続いてインタクトな核を抽出・精製する方法の最適化を行うとともに、現手法が物理的な力により細胞に変形が生じると同時に、細胞表面とマイクロ流路壁面との間で生じる化学的摩擦力が生じていると仮定し、マイクロ流路の壁面にシランカップリング剤を経由してメルカプト基・アミノ基・ペプチド鎖を付与することで、細胞の物理・機械的変形能のみでなく、化学的相互作用の測定も視野に入れて開発を行った。さらに細胞表面とマイクロ流路壁面との特異的な相互作用を観察するために、狭窄流路の両側にバイパス流路を設け、そこに細胞表面認識抗体を混合した光硬化性ハイドロゲルを導入することで、細胞が狭窄流路を通過する際の抗原・抗体反応をモニターできるシステムの開発も行った。その結果、それぞれの官能基が十分量導入されていることを確認し、修飾後のマイクロ流路に細胞を導入したところ、通過時間に差異が認められたため、細胞の物理的・機械的強度以外にも化学的表面相互作用の影響を考慮する必要があることを実証できた。

The mechanical properties of cells are evaluated in a number of studies, and the accuracy of measurements is determined by the presence and determination of methods. This study is aimed at the development of analytical methodology for measurement of cell morphology, cell morphology and nuclear morphology of whole cells, cell growth state (re-culture state), and the development of non-labeled and non-disrupted cell properties. This year, the optimization of the method of extraction and refinement of the core is carried out, and the method of optimization is carried out. The physical force is generated, and the chemical friction force is generated. The wall of the flow path is divided into three parts: the physical and mechanical behavior of the cell, the chemical interaction and the measurement of the field of vision. Specific interaction between cell surface and wall of narrow flow path was observed, and the flow path was designed on the side of narrow flow path. Antigen and antibody reaction were observed when cells passed through narrow flow path. The results show that the functional groups are introduced into the cells in a very high amount, and the effects of chemical surface interactions other than the physical and mechanical strength of the cells are considered.

项目成果

期刊论文数量（37）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

加地研究室ホームページ

梶实验室主页

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Molecular profiling of extracellular vesicles via charge-based capture using oxide nanowire microfluidics

使用氧化物纳米线微流体通过基于电荷的捕获对细胞外囊泡进行分子分析

DOI：
10.1016/j.bios.2021.113589
发表时间：
2021
期刊：
Biosensors and Bioelectronics
影响因子：
12.6
作者：
Yasui Takao;Paisrisarn Piyawan;Yanagida Takeshi;Konakade Yuki;Nakamura Yuta;Nagashima Kazuki;Musa Marina;Thiodorus Ivan Adiyasa;Takahashi Hiromi;Naganawa Tsuyoshi;Shimada Taisuke;Kaji Noritada;Ochiya Takahiro;Kawai Tomoji;Baba Yoshinobu
通讯作者：
Baba Yoshinobu

High-throughput and label-free cancer stem-like cell assay at a single cell level by microfluidic devices

通过微流体装置在单细胞水平上进行高通量、无标记的癌症干细胞样细胞测定