細胞の持つ優れた分子選択能力を活用したバイオセンサー型クロマトグラフィの開発

开发利用细胞优异的分子选择能力的生物传感器色谱法

• 批准号: 11875063
• 负责人: 荒木 勉
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11875063/
• 关键词: マイクロセンサ; 細胞センサ; キャピラリー電気泳動; 蛍光; 局所環境モニタリング

細胞の環境感知能力と光学的手法による情報・収集技法を併用した生物マイクロセンサー方式のキャピラリー電気泳動システムの開発を目的としている。細胞に薬物や環境汚染物質などの刺激が加わるとミトコンドリア膜電位が変化したり、細胞質にカルシウムが放出されることに着目した。具体的には、細胞刺激物質の検出をCaを指標にして行う。センサー細胞として前年度には酵母菌を用い、Ca指示蛍光色素であるFluo-3で染色したが、キャピラリー両端にかかる電界(約150V/cm)によって蛍光強度が漸減するため、応用性に問題があった。そこで今年度は2波長励起による比測定法を採用した。そのための専用の顕微蛍光測光システムを製作した。センサー細胞には人の白血球を用いた。全血より白血球を分離し、Ca指示色素Fura-2で染色する。細胞を長さ31cm,内径25μmのガラス管(キャピラリー)内の中央付近に付着させ、キャピラリー両端に2-10kVの直流電圧をかける。はじめに蛍光強度の電界依存性を調査したが、印加電圧が4.5kVまでは影響がなかった。次にサンプル槽にアセチルコリンを注入すると、4.5kVの電圧ではアセチルコリンが約7分かかって細胞まで到達し、細胞を刺激する。これによって細胞内Caが上昇して、蛍光信号が得られた。その際、2波長情報からCa濃度が定量できた。さらにMgイオンについても、その検出のためにMag-fura-2の染色を試みた。以上の結果より、細胞をセンサーチップとした新しい電気泳動システムが実現可能であることがわかった。これらの結果を日本機械学会にて発表した。

Cell の environmental awareness と optical methods に よ る intelligence, collections of 収 techniques を and し た biological マ イ ク ロ セ ン サ ー way の キ ャ ピ ラ リ ー electric 気 swimming シ ス テ ム の open 発 を purpose と し て い る. Cell に 薬 や environmental pollution substances な ど の stimulus が plus わ る と ミ ト コ ン ド リ ア membrane potential が variations change し た り, cytoplasmic に カ ル シ ウ ム が release さ れ る こ と に with mesh し た. The specific に and cell-stimulating substances are listed in the をCaを index に て て line う. セ ン サ ー cells と し て before annual に は yeast を い, Ca instructions 蛍 photopigment で あ る Fluo - 3 で dyeing し た が, キ ャ ピ ラ リ ー struck the に か か る electricity industry (about 150 v/cm) に よ っ て 蛍 light intensity が degression す る た め, 応 sex に が あ っ た. This year, the <s:1> 2-wavelength excitation による ratio determination method を adopted <s:1> た. Youdaoplaceholder0 ため ため システムを dedicated to <s:1> 顕 micro 蛍 light metering システムを for making <s:1> た. Youdaoplaceholder0 セ サ サ セ cells に に human leukocytes を use た た. Whole blood よ, albumin を, shake, Ca indicator pigment Fura-2で staining する. Cell を さ 31 cm long, diameter 25 microns の ガ ラ ス tube (キ ャ ピ ラ リ ー) の central nearly に pay within the さ せ, キ ャ ピ ラ リ ー struck the に 2-10 kv の dc 圧 を か け る. Youdaoplaceholder0 じめに蛍 investigation on the dependence of light intensity on the electric field を たが たが, and the influence of Inca voltage が4.5kVまで がな がな がな った. Time に サ ン プ ル slot に ア セ チ ル コ リ ン を injection す る と, 4.5 kV の electric 圧 で は ア セ チ ル コ リ ン が about 7 points か か っ て cells ま で reach し, cell を stimulus す る. The Caが in <s:1> れによって cells increases the <s:1> て and 蛍 light signals が to られた. Youdaoplaceholder0 そ inter-wavelength and 2-wavelength information そ らCa concentration が quantification で た た. Youdaoplaceholder0 Mg <s:1> <s:1> に に に に を て て そ そ 検 検 staining ために ためにMag-fura-2 <s:1> staining を test みた. の above results よ り, cell を セ ン サ ー チ ッ プ と し た new し い electric 気 swimming シ ス テ ム が may be presently で あ る こ と が わ か っ た. Youdaoplaceholder6 れら を results を the Japanese mechanical society にて issues a report を た.

项目成果

古本政嗣,佐藤達也,橋本守,安井武史,荒木勉: "蛍光標識された細胞をセンサーとしたキャピラリー電気泳動システム"日本機械学会第13回バイオエンジニアリング講演会講演論文集. No.00-35. 20-21 (2001)

Masashi Furumoto、Tatsuya Sato、Mamoru Hashimoto、Takeshi Yasui、Tsutomu Araki：“使用荧光标记细胞作为传感器的毛细管电泳系统”第 13 届日本机械工程学会生物工程会议论文集第 20-35 期。 (2001)

佐藤達也,橋本守,安井武史,荒木勉: "単一細胞の生理反応をセンサープローブとしたキャピラリー電気泳動システム"日本機械学会2000年度年次大会講演論文集(II). No.00-1. 267-268 (2000)

佐藤达也、桥本守、安井武、荒木勉：“利用单细胞生理反应作为传感器探针的毛细管电泳系统”日本机械工程学会2000年年会论文集（II）。 267-268 (2000)