細胞機能制御用マイクロカルシウムコントローラー

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本研究は、単一細胞レベルの空間で、細胞内分布、時間変化モードの二つの視点でCa^<2+>濃度を精密に制御できる実験系を開発することを究極の目的としている。本年度は最終年度であり、マルチチャンネル型キャピラリー製作技術の向上、マイクロ水滴への電気泳動的Ca^<2+>導入実験を行う。具体的な項目を以下に示す。1.マルチチャンネル型キャピラリー先端形状の精密制御:昨年度までの結果で、プラーの加熱条件(加熱力、引張力)を変えることで、先端形状を制御できることはわかっていたが、再現性という点に問題があった。そこで、作製したマルチチャンネル型キャピラリーのインピーダンスを解析することで、均一な先端形状のキャピラリーが作製できた。この形状は、走査型電子顕微鏡により確認した。2.マイクロ水滴を用いた電気泳動的Ca^<2+>導入量制御実験:昨年度に得られた結果に基づき、シリコンオイル中にCa^<2+>感受性蛍光色素(Fura-2)を含むカルシウムバッファー(50nM〜50μM)を調製し、Ca^<2+>濃度と蛍光強度比の検量線を作成した。その結果、100nM〜50μMの間で、直線的な関係が得られた。次に3チャンネル型キャピラリーに250mMCaCl_2溶液を充填し、1nAの定電流で電気泳動的にCa^<2+>を導入した。その結果、電場印加時間を10分、20分、30分と増やすことで、Ca^<2+>の導入量も300nM、550nM、900nMと増加した。植物細胞を用いた実験を行うには至らなかったが、以上のことから、電気泳動的にCa^<2+>導入を制御することができるシステムを構築できたと考えられた。