細胞が生成するトルクの新規測定手法を用いたキラルな細胞動態の解明

使用细胞产生扭矩的新测量方法阐明手性细胞动力学

• 批准号: 17H07366
• 负责人: 山本 尚貴
• 金额: $ 1.66万
• 依托单位: Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-08-25 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17H07366/
• 关键词: 細胞のキラリティ; 細胞の力測定; キラリティ; 細胞; トルク計測

本研究の目的は、１細胞レベルのキラルな力学特性を定量的に明らかにし、キラルな細胞動態を力学的な観点から解明することである。そのために、本年度は、１細胞が生成するトルクの測定手法を確立することを目指した。具体的には、蛍光ビーズを分散させたゲルでできたマイクロウェルに１細胞を閉じ込め、ゲルの変形に伴う蛍光ビーズの変位から、細胞がマイクロウェルの内面に生成する力の場を算出することを計画した。計画を実施するために、まずはマイクロウェルを作成し、1細胞をマイクロウェルに閉じ込める手法を確立する必要があった。そこで、本年度は、UV硬化性樹脂を用いて、シリコン基板上にマイクロウェルのパターンを作成し、そのパターンをシリコン樹脂に転写することでマイクロウェルの作成を行った。このとき、マイクロウェルの内面のみを細胞接着のためのタンパク質フィブロネクチンで修飾し、それ以外の部分は細胞が接着しないようにする手法を用いて、細胞をマイクロウェルの中に特異的に閉じ込められるように工夫をした。フィブロネクチンを抗体染色することで、実際にマイクロウェルの内面に、特異的にフィブロネクチンが修飾されていることを確認した。続いて、このマイクロウェルに１細胞を閉じ込めることに成功した。以上のように、本年度は、マイクロウェルを作成し、１細胞をウェルの中に閉じ込める手法を確立した。今後は、シリコン樹脂に蛍光ビーズを分散させたマイクロウェルを作成し、キラルな細胞動態を示すことが報告されている細胞を閉じ込め、細胞のトルク測定を行っていく。

这项研究的目的是定量阐明一个细胞水平的手性机械性能，并从机械的角度阐明手性细胞动力学。为此，今年我们旨在建立一种测量一个细胞产生的扭矩的方法。具体而言，它计划将一个细胞捕获在由凝胶制成的微孔中，其中荧光珠被分散，并计算细胞在微孔的内表面产生的力场，从荧光珠的位移中，因为凝胶变形。为了实施该计划，有必要首先建立一种创建微孔并将一个小区限制在微孔的方法。因此，今年，使用紫外可固化的树脂在硅底物上创建了微孔图案，并将图案转移到硅树脂中以创建微孔。目前，仅用蛋白质纤连蛋白进行细胞粘附修饰微孔的内表面，并防止了其他部分的粘附，从而使细胞更容易被特异性捕获在微孔内。通过用抗体染色纤连蛋白，可以证实微孔的内表面实际上是用纤连蛋白特异性修饰的。随后，一个细胞被成功地捕获在该微孔中。如上所述，今年，我们建立了一种创建微孔并将一个单元捕获在井中的方法。将来，将在硅树脂中分散荧光珠的微细胞将创建用于捕获据报道表现出手性细胞动力学并测量细胞扭矩的细胞。