高度生殖医療技術の標準化を実現する半導体チップ型自動細胞診断システムの開発

开发基于半导体芯片的自动细胞诊断系统，实现先进生殖医学技术的标准化

• 批准号: 22H03970
• 负责人: 阿部 宏之
• 金额: $ 11.07万
• 依托单位: Yamagata 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 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H03970/
• 关键词: 細胞診断; バイオ関連機器; 細胞呼吸; 先端機能デバイス; 生殖医療

精度の高い細胞呼吸測定法は、細胞の代謝機能解析や品質評価、ミトコンドリアに関連した疾患の診断に有効な技術となる。本研究では、(1)電気化学計測、(2)半導体チップ、(3)高精度ミトコンドリア機能解析をキーテクノロジーとする医療対応型完全自動細胞品質診断システムの開発を目的とする。本年度（2022年度）は、自動呼吸測定に対応した半導体チップ型呼吸測定デバイスと、動物由来成分を含まず高感度呼吸測定に影響を与えない医療対応型呼吸測定液を開発するために、以下の実験を行った。（1）半導体チップ型細胞呼吸測定システムの開発：単一の卵子及び受精卵の酸素消費量を安定的・高感度で測定できるチップ型呼吸測定デバイスを設計・試作した。具体的には、従来の多検体呼吸測定プレートをベースに、複数試料の同時測定を可能とする電極埋込型測定デバイスの雛形を製作した。また、電気化学計測は測定液の影響を受けることから、作用電極を汚染せず、超微弱（pAレベル）電流の検出にも影響しない計測液を開発するために受精卵培養用培地の組成を検討した結果、安定した呼吸計測が可能である候補培地を特定できた。（2）高精度ミトコンドリア呼吸機能解析技術の開発：単一細胞由来の極微量試料を用いた高精度ミトコンドリア呼吸機能解析技術を開発するために、卵子及び培養細胞におけるミトコンドリア膜電位と活性型ミトコンドリアの分布を非侵襲的に解析した。その結果、高感度のルシフェリン・ルシフェラーゼ反応と高精度ルミノメーターを用いた単一卵子及び胚のATP含量の定量化に成功するとともに、酵素複合体チトクロームc酸化酵素(COX)のmRNAを1細胞単位で定量できる解析システムを構築することができた。

High precision の い cell respiration measurement の は, cell metabolism function analytical quality review 価 や, ミ ト コ ン ド リ ア に masato even し の た disease diagnosis に have sharper な technology と な る. This study で は, (1) electric 気 chemical measuring, (2) semiconductor チ ッ プ, (3) high precision ミ ト コ ン ド リ ア function analytical を キ ー テ ク ノ ロ ジ ー と す る medical moral 応 type fully automatic cell quality diagnosis シ ス テ ム の open 発 を purpose と す る. This year (2022) は, automatic determination of breathing に 応 seaborne し た semiconductor チ ッ プ breathing detected デ バ イ ス と, animal origin ingredient contains を ま ず Gao Gan degree measurement に breathing を and え な い medical moral 応 type determination of breathing liquid を 発 す る た め に, the following の be 験 を line っ た. Type (1) semiconductor チ ッ プ cell respiration measurement シ ス テ ム の open 発 : 単 の eggs and び fertilized egg の acid determined consumption を stable degree of · Gao Gan で で き る チ ッ プ breathing detected デ バ イ ス を design, attempt し た. Specific に は, 従 の 検 body breathe more determination of プ レ ー ト を ベ ー ス に, plural try の simultaneous determination を may と す る type electrode buried 込 determination デ バ イ ス の prototype を making し た. ま た, electric chemical measuring 気 は measuring liquid の を by け る こ と か ら, electrode を pollution せ ず, ultra weak (pA レ ベ ル) current の 検 out に も influence し な い measuring liquid を open 発 す る た め に fertilized eggs develop with petty の composition を beg し 検 た results, stable し た breathing measuring が may で あ る alternate petty を specific で き た. (2) high precision ミ ト コ ン ド リ ア breathing function analytical techniques の open 発 : a cell origin の 単 extremely trace sample を with い た high-precision ミ ト コ ン ド リ ア breathing function analytical techniques を open 発 す る た め に, eggs and び culture cell に お け る ミ ト コ ン ド リ ア membrane potential と activity type ミ ト コ ン ド リ ア の distribution を noninvasive に resolution し た. そ の results, Gao Gan の ル シ フ ェ リ ン · ル シ フ ェ ラ ー ゼ anti 応 と high-precision ル ミ ノ メ ー タ ー を with い た 単 one egg and び embryo の ATP content の quantitative に successful す る と と も に, enzyme complex チ ト ク ロ ー ム c acidification enzyme (COX) の mRNA を 1 cell 単 a quantitative で で き る parsing シ ス テ ム を build す る こ と が で Youdaoplaceholder0 た.

项目成果

マウス胚の微小管ネットワーク形成におけるγ-チューブリンとCAMSPA3の役割

γ-微管蛋白和 CAMSPA3 在小鼠胚胎微管网络形成中的作用

• 发表时间: 2022
• 作者: 坂原聖士;武田奈々;高倉 啓;黒谷玲子;阿部宏之
• 通讯作者: 阿部宏之

マウス初期胚における微小管ネットワーク形成に関する研究

早期小鼠胚胎微管网络形成的研究

• 发表时间: 2022
• 作者: 今 汰一;坂原聖士;高倉 啓;黒谷玲子;阿部宏之
• 通讯作者: 阿部宏之

マウス胚における微小管ネットワークと細胞接着装置の形成におけるCAMSAP3の役割

CAMSAP3在小鼠胚胎微管网络和细胞粘附装置形成中的作用

• 发表时间: 2022
• 作者: 今 汰一;坂原聖士;高倉 啓;黒谷玲子;阿部宏之
• 通讯作者: 阿部宏之

卵管液アミノ酸組成を基に開発されたウシ胚培養液の評価：小胞体ストレスの解析

基于输卵管液氨基酸组成的牛胚胎培养液评价：内质网应激分析

• 发表时间: 2022
• 作者: 佐藤広樹;高倉啓;坂原聖士;黒谷玲子;阿部宏之
• 通讯作者: 阿部宏之

新規培養液で発生したウシ胚における小胞体ストレスの解析

新培养基中产生的牛胚胎内质网应激分析

• 发表时间: 2022
• 作者: 佐藤広樹;小野佑真;高倉 啓;坂原聖士;黒谷玲子;阿部宏之
• 通讯作者: 阿部宏之