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時空間的パターン誘導による細胞群機能改変システム

使用时空模式引导的细胞群功能修饰系统

基本信息

批准号：
20034033
负责人：
齋藤敬
金额：
$ 0.83万
依托单位：
The University of Tokyo
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

細胞は生物の基本的な構成要素で、細胞は自分自身でその機能を保つことが出来る最小単位である。近年大きく期待されている再生医療の実現には、細胞の機能の高度な制御が欠かせないが、どのように細胞を制御するかについては、現在の技術では細胞集団を対象に、一括して簡単な指示を出すことしか出来ない。我々は独自技術として、光により制御可能な細胞膜局所酸化による細胞内物質導入を研究している。この方法では細胞集団を対象に、印刷のように任意のパターンで細胞内に物質を導入することが期待される。昨年度は、ナノ剣山状の表面構造を持つ細胞膜穿孔樹脂シートの開発と、細胞群への自動運用システムの開発に成功している。本年度は細胞膜穿孔シートの安全性の向上およびパターン作製、また結果の迅速な評価のために穿孔法に加え観察法の自動化を進めた。その結果、接着細胞であるHeLa細胞に対して、従来の紫外線よりも安全な可視光での穿孔反応により、細胞膜不透過性蛍光色素であるAlexafluor 594や、同じく細胞膜を透過しがたいGFPタンパクの導入が達成されたことを蛍光観察により確認した。また、微細加工技術によりシートの作成用転写鋳型をいくつかのパターンで作製に成功した。しかしながらこのようなパターン導入を安定して行うには、適用細胞数や物質導入パターンに応じて、穿孔樹脂シートの加圧条件を最適化させる必要があり、今後の課題となった。しかしながら最も効率のよかった実験例においては、細胞内導入物質が蛍光色素のみならずタンパク質であった場合でもほぼ100%の導入が可能であることを実証した。今後は細胞群に対し様々なパターンで安定した物質導入が行えるよう、一層のシステムの改良を進める予定である。

The cell is the basic constituent element of the organism, and the cell is the function of its own. In recent years, there has been great expectation for the realization of regenerative medicine. The function of cells is highly restricted, and the control of cells is insufficient. The current technology is aimed at cell aggregation, including simple instructions. We have developed our own techniques to control the acidification of cell membranes and the introduction of intracellular substances. The method includes introducing any desired substance into the cell, printing, and packaging. Last year, the development of cell membrane perforation resin system and automatic application system of cell population was successfully carried out. This year, the safety of cell membrane perforation was improved, and the results were quickly evaluated. As a result, HeLa cells are exposed to ultraviolet light, which is safe from visible light, and the cell membrane is impermeable to light pigments. Alexafluor 594 is also exposed to GFP. The introduction of GFP into HeLa cells is confirmed by light detection. For example, micromachining technology is used to create a model for micromachining. To optimize the pressure conditions for the introduction of porous resin, the number of suitable cells and the introduction of substances are required. The introduction of substances into cells is possible in 100%. In the future, the introduction of stable substances into the cell population will be carried out, and the improvement of the system will be determined.