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Electrochemiluminescence imaging for analysis of cellular activity and morphology

用于分析细胞活性和形态的电化学发光成像

基本信息

批准号：
22H02102
负责人：
伊野浩介
金额：
$ 11.32万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

2022年度は、細胞機能・細胞形態を電気化学発光シグナルに変換できる機構の考案、電極界面での電気化学発光メカニズムの解明、細胞計測に向けた電気化学発光物質の探索、細胞計測を達成するための電気化学デバイスの開発を行った。以下に詳細を述べる。（１）電気化学発光メカニズムの解明・電気化学発光物質の探索：ルミノフォアと共反応物の濃度比を変化させることで、発光させる箇所を電極表面の近傍だけにするのか、遠方まで広げるのかを制御できることを、サイクリックボルタンメトリーの結果から示唆した。電気化学的に溶存酸素から生成した過酸化水素を共反応物として利用する戦略を精査し、電気化学発光シグナルを得られるような最適化を行った。（２）細胞機能関連物質を電気化学発光シグナルに変換できる機構の考案：細胞分泌物を電極基板に捕捉してから電気化学発光で計測した。その結果、薬剤における細胞分泌物量の変化が観察された。この内容をまとめ、論文投稿中である。（３）細胞形態・トポロジーを電気化学発光シグナルに変換できる機構の考案：血管内皮細胞が電極に接着した時、電気化学発光が電極上で阻害される。この部分を観察することで、細胞接触に様子を電気化学発光イメージとして可視化することに成功した。インピーダンス測定との比較も行っており、現在、データを解析中である。（４）細胞計測を達成するための電気化学デバイスの開発：電極の流路デバイスへの組み込みや細胞培養を実施した。流体刺激における細胞形態変化を電気化学発光イメージで捉えられていないが、実験条件の最適化を2023年度に行い、再度の解析を行う予定である。

In 2022, the research on the mechanism of cell function, cell morphology, electrochemistry, electro The following are detailed. (1) Exploration of electro-chemical light-emitting substances: concentration ratio of light-emitting substance to light-emitting substance changes, and light-emitting substances change. The results show that the electrode surface of each electrode is close to the surface, and the surface of light-emitting substance is far away from the surface. Electrochemistry is a process of chemical synthesis and optimization. (2) Study on the mechanism of cell function-related substances: cell secretions are captured by electrode substrates and measured by electrochemistry. Changes in the amount of cellular secretions due to the effects of the drug were observed. The content of this article is, and the paper is submitted in. (3) Cell morphology, electrochemistry, photochemistry, and mechanism: vascular endothelial cells and electrode adhesion, electrochemistry, photochemistry, and electrode resistance. This part of the investigation, cell contact, electrical and chemical transmission, and visualization were successful. A comparison of the two methods is made. (4) Development of electrochemistry for cell measurement: flow path of electrodes, assembly of electrodes and cell culture. Fluid stimulation, cell morphology, electrochemistry, photochemistry, optimization of conditions, and analysis are scheduled for 2023.