局所環境制御型オンチップ細胞培養と蛍光センシングシステムによる局所細胞応答解析

使用局部环境控制的片上细胞培养和荧光传感系统进行局部细胞反应分析

• 批准号: 20034003
• 负责人: 山西 陽子
• 金额: $ 1.02万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20034003/
• 关键词: マイクロマシン; バイオリアクター; システムオンチップ; バイオ関連機器; マイクロ・ナノデバイス; 磁気アクチュエータ; フォトリソグラフィ; 精密部品加工

生化学や分子生物学では生命現象を理解するために細胞の機能を調べ,構成要素集団の統合機能を明らかにする研究を行っている.細胞培養における条件を変えて細胞の変化をタイムラプスに記録することができるオンチップ培養システムは遺伝子工学分野をはじめ様々な分野にとって重要な技術である.特に,大腸菌などの細胞をバイオチップ内で熱ゲル(PNIPAAm)等を使用して固定培養し,単一細胞観察を行うことは遺伝子発現の究明に大きく役立つ技術である.本年度は平成20年度に開発したチップの実用化に向けて共同研究先の法政大学石浜研究室とともに研究を行った.平成20年度に本研究では(1)オンチップ細胞培養システムのための透明電極であるITOを用いてマイクロ電極をパターニングし,熱ゲルであるPNIPAAmを用いてマイクロ流路内の細胞をマイクロヒータ上にトラップすることに成功した.本年度は引き続き,培養環境を制御する新しいオンチップ培養システム構築を目指し,法政大学石浜研究室へ実際に量産したチップを提供し,インキュベータなどを使用せずにタイムラプスでチップを撮影しながら低コストで高精度なオンチップ培養及び,環境変化に伴う個々の細胞のプロモータ活性等の変化や,細胞同士の干渉等についての計測を行い個々の大腸菌の環境応答に関する知見を得ることができた.また一方で,平成20年度に本研究において(2)ITO透明電極をパターニングしたガラス基板上にポリマー製のマイクロブリッジを加工し,蛍光蛋白を発現する細胞およびPNIPAAmの混合液を流すことでブリッジ下に高さ制御可能なゲルを成長させ細胞をトラップすることに成功したが,このチップについても法政大学に供給し共同研究を行った.このチップの特徴としてはゲルの厚みを制御するためのマイクロヒータの精密な温度制御が不要であり,ゲルの透明性を保ったまま細胞を固定し,自家蛍光なしでS/N比良く単一細胞を観察することが可能な点にあるが,このチップの特徴を生かして大腸菌の単一細胞の培養観察を行った.

Biochemistry, molecular biology, biology, The condition of cell culture is different, the condition of cell culture is different, the condition of cell culture, the condition, the condition, the In particular, the use of fixed culture equipment (PNIPAAm), such as the use of fixed culture equipment, and so on, has been proved to be feasible. This year, in Pingcheng, we will start a joint research program at the Ishihama Research Laboratory of National Chengchi University. In the course of this study in Pingcheng in the year 20, (1) in the course of this study, in Pingcheng, the following is the case: (1) in the course of this study in Pingcheng, the following is the case: (1) in this year of Pingcheng, the whole year of this study: (1) in the year of Pingcheng, the whole year of this study: (1) in this year of Pingcheng, we have been successful in the study of this year. (1) in this year of Pingcheng, we have been successful in this study. (1) in this year of Pingcheng, we have been successful in the study of (1) the cell culture in Pingcheng has been successfully completed. This year, the environment is designed to improve the quality of the environment, and the Ishihama Research Laboratory of National Chengchi University is responsible for the provision of information. This year, the environment is designed to improve the quality of the environment, and the Ishihama Research Laboratory of National Chengchi University is responsible for the provision of information. The environmental change is accompanied by two levels of environmental pollution, such as the activity of the bacteria, the activity of the environment, etc. On the one hand, Pingcheng conducted this study in the year 20. (2) in this study, the ITO transparent electron microscope (2) was used in this study. (2) in this study, Pingcheng conducted a series of experiments in this study. (2) in this study, Pingcheng conducted a series of experiments in this year. (2) in this study, Pingcheng conducted a series of experiments in this study. (2) in this study, Pingcheng conducted a series of experiments in this year. (2) in this study, Pingcheng conducted a series of experiments in this year. (2) in this study, Pingcheng conducted a series of experiments in this year. (2) in this study, Pingcheng conducted a series of experiments in this year. (2) in this study, Pingcheng conducted a series of experiments in this study. (2) in this study, Pingcheng conducted a series of experiments in this year. (2) in this study, Pingcheng conducted a series of experiments in this study. (2) in this study, Please accept that the University of Law and political Science will provide you with a joint research program. The temperature control system is sensitive to temperature control, transparency protection, cell fixation, and your own light supply, which may be detected by your own computer.

项目成果

On-chip cell immobilization and monitoring system using thermosensitive gel controlled by suspended polymeric microbridge.

使用由悬浮聚合物微桥控制的热敏凝胶的片上细胞固定和监测系统。

• 发表时间: 2009
• 期刊: IEEE Transaction NanoBioscience 8
• 作者: Yamanishi;Y.;Teramoto;J.;Magariyama;Y.;Ishihama;A.;Fukuda;T.;Arai;F.
• 通讯作者: F.

Single live-bacterial cell assay of promoter activity and regulation.

启动子活性和调节的单活细菌细胞测定。

• 发表时间: 2008
• 期刊: Micro-Nano Mechatronics and Human Science 2008
• 作者: Teramoto;J.;Hasegawa;A.;Kori;A.;Magdy;E-S.;Nakajima;M.;Lin;Y-C.;Yamanshi;Y.;Arai;F.;Fukuda;T.;Ishihama;A.
• 通讯作者: A.

On-chip temperature control under suspended microbridge for cell immobilization and culture system.

用于细胞固定和培养系统的悬浮微桥下的片上温度控制。

• 发表时间: 2009
• 期刊: Proc. 13^<th> Internati.Conf. Miniaturized Systems for Chemist.Life Sci 2009
• 作者: Yamanishi;Y.;Teramoto;J.;Magariyama;Y.;Ishihama;A.;Fukuda;T.;Arai;F.
• 通讯作者: F.

ポリマー製マイクロブリッジを用いた細胞固定培養システム

使用聚合物微桥的细胞固定培养系统

• 发表时间: 2008
• 作者: 山西陽子;寺本潤;曲山幸生;石浜明;福田敏男;新井史人
• 通讯作者: 新井史人

ON-CHIP TEMPERATURE SENSING AND CONTROL FOR CELL IMMOBILIZATION AND CULTURE SYSTEM

用于细胞固定化和培养系统的片上温度传感和控制

• 发表时间: 2008
• 作者: Y. Yamanishi;E. Chow;J. Teramoto;Y. Magariyama;A. Ishihama. T. Fukuda and F. Arai
• 通讯作者: A. Ishihama. T. Fukuda and F. Arai