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

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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．