マルチスケールバイオセンサを基盤とする次世代細胞工学支援システムの構築

基于多尺度生物传感器的下一代细胞工程支撑系统构建

基本信息

批准号：
20034019
负责人：
鈴木正康
金额：
$ 2.05万
依托单位：
University of Toyama
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

项目摘要

本研究は10lmからmmのオーダーまで対応可能なマルチスケーラブルバイオセンサを基盤として、単一細胞から組織まで対応できる次世代のマルチスケーラブルな細胞工学支援システムの構築を目指して行った。具体的には研究代表者がこれまで開発してきたマルチスケーラブルな化学・バイオセンサ技術と、研究代表者が企業と共同開発した単一細胞の自動回収技術とを統合し、単一細胞(微粒子)レベルのpH、酸素センシング結果に基づく特定細胞(微粒子)の回収を行った。本年度は特に呼吸活性の差異に基づく特定単一細胞の回収を行った。倒立顕微鏡の透過照明ユニットの代わりに、簡易型自動細胞回収装置(セルポータミニ、スギノマシン)を装着し、蛍光画像測定のためにカメラ接続部に、高速共焦点レーザスキャナユニット(CSU-10、横河電機)を装着した。まず倒立顕微鏡に対応可能なマルチスケール酸素センサチップを作製するために、これまで不可能であったウェルの中だけに均一に、酸素センサ膜であるルテニウム錯体含有ナフィオン膜を形成することに成功した。そして酸素濃度変化に基づく検出・回収実験としてまずグルコースオキシダーゼ固定化微粒子の回収を行い、目的の微粒子のみを回収できることを確認できた。そして同様に生死細胞を混合したマウスリンパ球をウェルアレイに配置し計測したところ、生細胞の入ったウェルでのみ酸素濃度の減少を確認でき、さらにその結果に基づき指定した細胞1個のみを回収することにも成功した。

这项研究旨在建立一个下一代多尺度的细胞工程支持系统，该系统可以根据可以处理从10 LM到MM的订单来处理从单个细胞到组织的处理。具体而言，研究人员将迄今为止他与公司开发的单个细胞的自动恢复技术迄今开发的多性化学和生物传感器技术相结合，并根据单个细胞（细颗粒）和氧气感应结果在pH值下恢复了特定的细胞（细颗粒）。今年，我们根据呼吸活性的差异专门进行了特定单细胞的恢复。将简单的自动电池恢复装置（Cellporter Mini，Sugino Machine）连接为倒置显微镜的传输照明单元，并将高速共聚焦激光扫描仪（CSU-10，Yokogawa Electric）连接到摄像机连接荧光图像测量。首先，为了制造一个多尺度的氧气传感器芯片，该芯片可以适应倒置的显微镜，这是一种含氟化合物的Nafion膜，这是一种氧气传感器膜，在井中成功形成了氧气传感器膜，以前是不可能的。在基于氧气浓度的变化的检测和恢复实验中，首先收集了固定在葡萄糖氧化酶的情况下的微粒，并确认只有感兴趣的微粒才能回收。同样，当将小鼠淋巴细胞与活细胞混合和死细胞混合并测量时，仅在含有活细胞的井中降低了氧气浓度，并且基于结果，它也成功地收集了一个指定的细胞。