マルチスケール・バイオセンシングによるミクロ・マクロ空間における細胞応答計測

点击翻译按钮获取中文摘要

本研究はPDMSを用いて作製したマイクロチャンバーに、研究代表者が開発した、10μmレベルからmmスケールまでマルチスケーラブルな新しいセンシング技術、マイクロアレイ型化学・バイオセンサ及び高解像度2次元SPRイメージングセンサを装着し、直径が10μm(細胞数約1個)、100μm(細胞数約100個)、1mm(細胞数約10000個)の3種類の細胞数・空間スケールにおいて環境変化に対する細胞応答がどのように異なるかを評価するものである。1年目は、細胞活性測定用マイクロアレイ型pH、酸素センサ、及び高解像度2次元SPRイメージング免疫センサの高性能化を図ると共に、PDMSを用いた細胞チャンバー作製の基礎実験を行った。2年目である本年度は、まず2次元SPRセンサの解像度をより高めるために銀薄膜をべースとした基板を作製し、自己組織化単分子膜を介して抗体を固定化することで銀薄膜の安定化を実現した免疫センサを作製することができた。そして、ウェルサイズ(直径)が、10μm、100μm、1mmの3種類のpHまたは酸素計測機能付き細胞アレイチップにマウスリンパ球を分注し、細胞の代謝活性、呼吸活性が各スケールの空間において計測可能であることを示し、その比較・評価を行った。細胞数が多い100μm径ウェルでは高い再現性と精度が得られたが、細胞1個レベルで計測する10μmウェルの場合、個々の細胞の特性のばらつきが非常に大きく、空間サイズ影響評価の際に考慮が必要であることがわかった。