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

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。

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。