Electrofusion of cells with different sizes by the asymmetric electric filed formed in microwells

利用微孔中形成的不对称电场电融合不同大小的细胞

• 批准号: 22K18952
• 负责人: 安川 智之
• 金额: $ 4.16万
• 依托单位: University of Hyogo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K18952/
• 关键词: 誘電泳動; 細胞融合; 電気パルス; ハイブリドーマ

本研究では，「誘電泳動（DEP）を利用してマイクロウェル内に抗体産生B細胞およびミエローマ細胞のペアアレイを作製」し，「電気パルス融合により高効率に抗体産生ハイブリドーマを形成する技術の開発」を目的とする．本年度は，この目的を達成するために，「誘電泳動デバイスの作製と異種細胞の配向ペア形成」，「電気パルス融合における印加電圧強度と細胞破砕の連関の調査」および「抗体産生能を有する細胞の識別と負の誘電泳動による選択的回収」に取り組んだ．上下基板間のスペースに細胞の懸濁液を導入し，右下電極に正の誘電泳動（強電場領域への引力）の作用する周波数領域の交流電圧を印加すると，細胞をウェル右下に位置選択的に捕捉できた．次に，異なる種類の細胞を導入し，左下電極に交流電圧を印加すると細胞をウェル左下領域に捕捉できた．これにより，数分で90%以上のウェルアレイ内にB細胞（直径7 μm）とミエローマ細胞（直径15 μm）を位置制御して配向した細胞ペアを形成することが可能となった．直径の小さいＢ細胞を捕捉した側の電極に電気パルスを印加すると，ウェル内に左右非対称の不均一電場を形成することが可能であり，大きさの異なる両細胞を融合できた．しかし，電極エッジに接触した細胞の破砕率が高く融合の効率はわずかであった．電場シミュレーションから電極エッジ極近傍において極めて強い電場が形成されることがわかった．そこで，PDMSエマルジョンをスピンコートすることによりウェル底面に薄膜を作製した．これにより，細胞の破砕率を大幅に抑制することが可能になった．負の誘電泳動を用いた細胞の選択的回収に取り組み，アレイ化細胞の中から標的とする細胞のみをウェル外へと放出する，または，標的細胞だけをウェル内に保持することを可能とした．

This study aims to "control B cell antibody production by using DEP in vivo" and "develop a technology for high efficiency antibody production by DEP fusion." This year, to achieve this goal, the following sections were selected: "Induction of electrophoretic activity and formation of heterogeneic cell alignment,""Investigation of the relationship between electrical voltage intensity and cell disruption during electrical fusion," and "Selection of negative electrophoretic activity for cell recognition with antibody production." The suspension of the cells between the upper and lower substrates is introduced, and the right lower electrode is positively induced by electrophoresis (attraction in the strong electric field field). The alternating current voltage in the frequency field is introduced, and the cells are captured at the right lower position. Next, different kinds of cells are introduced into the lower left electrode, and the cells are captured in the lower left electrode. More than 90% of these cells (7 μm in diameter) and B cells (15 μm in diameter) are position-controlled and aligned. Small diameter B cells are captured on the side of the electrode, and uneven electric fields are formed on the left and right sides of the cell. The electrode has a high rate of cell breakdown and fusion. The electric field is formed in the vicinity of the electrode. PDMS is a thin film on the bottom surface of the film. The cell breakdown rate was significantly inhibited. The negative induction of the target cells in the selection of the group, the target cells in the release of the target cells, the target cells in the selection of the group.

项目成果

Development of a simultaneous electrorotation device with microwells for monitoring the rotation rates of multiple single cells upon chemical stimulation

开发具有微孔的同步电旋转装置，用于监测化学刺激下多个单细胞的旋转速率

• DOI: 10.1039/d2lc00627h
• 发表时间: 2023
• 期刊: Lab on a chip
• 影响因子: 6.1
• 作者: Masato Suzuki;Shikiho Kawai;Chean Fei Shee;Ryoga Yamada;Seiichi Uchida;Tomoyuki Yasukawa
• 通讯作者: Tomoyuki Yasukawa

金属粒子を内包したオニオンライ クカーボンで修飾したマイクロ電極の作製と酸素還元応答の評価

含金属颗粒洋葱状碳修饰微电极的制备及氧还原反应评价

• 发表时间: 2022
• 作者: 武内森史;鈴木雅登;小寺史浩;安川智之
• 通讯作者: 安川智之

VHH抗体修飾粒子の誘電泳動現象を用いた抗原検出における微粒子サイズの依存性の評価

使用 VHH 抗体修饰颗粒的介电泳评估抗原检测中的颗粒尺寸依赖性

• 发表时间: 2022
• 作者: 松本惇希;鈴木雅登;安川智之
• 通讯作者: 安川智之

誘電泳動を利用した異種細胞の位置選択的捕捉と共培養システムの開発

使用介电泳对异质细胞进行位置选择性捕获和共培养系统的开发

• 发表时间: 2022
• 作者: 江口瑠;鈴木雅登;安川智之
• 通讯作者: 安川智之

回転体の速度を算出する方法

如何计算旋转体的速度

• 发表时间: 2022