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表面および界面構造制御したマイクロ流体領域での細胞研究のためのチップ基盤創製

表面和界面结构受控的微流控领域细胞研究芯片平台的创建

基本信息

批准号：
07F07374
负责人：
XU Yan (2009)
金额：
$ 1.41万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

細胞の接着と脱着が起こる界面の性質は、細胞の挙動を支配する重要な因子を含んでいる。細胞生物学の基礎的研究において、また薬剤探索や細胞に基づくセンシングシステム等の応用において、制御された界面によって囲まれた3次元空間で細胞を観察できることはたいへん望ましい。マイクロ流体デバイスあるいはlab-on-a-chipデバイスはin vivoに類似した細胞の微細環境を創り出したり、単一細胞の微細環境を制御するための強力なツールを開発することを可能にし、in vitroでの細胞研究を促進するものと期待される。本研究の目的は、in vivoの微細環境の性質を再現するための細胞スケールの制御技術を統合することによって細胞の振る舞いを理解するための多面的なアプローチならびに微小化した細胞研究のプラットフォームを開発することである。本年度は刺激応答性ヒドロゲルを用いて、チップ内での細胞包埋、長期保存、生細胞の用事遊離の統合に成功した。「細胞バンク」とわれわれが呼ぶこのシステムは、アッセイに先立ってチップの外で細胞を培養する必要がある現在の細胞チップの使い勝手を劇的に改善し、細胞を用いるアッセイ法の柔軟な組立を可能にするものである。包埋によって細胞はチップチャンバー(細胞バンク)に分散する。細胞はチップ上の細胞バンクでの保存期間中は球形の細胞形態を保ち、低い細胞増殖率にとどまる。多くの細胞はチップ内のヒドロゲルの中で良好に保存され、細胞培養器にチップを置いた場合には37℃で18日間、冷蔵庫に置いた場合には4℃で16日間、室温では12日間生存性が保たれることが明らかになった(引用文献1と2)。通常用いられるマイクロタイタープレートとの比較では、このマイクロチップシステムはヒドロゲル内での生細胞の長期保存において優れていることが示された。さらに、チップ内のヒドロゲルに保存されていた細胞は様々な毒物のスクリーニングに直接用いることができ、通常の培地で培養された細胞と同様の能力をもつことが分かった。これらの結果はチップ内のヒドロゲル中に保存された細胞は機能的に高い活性を維持していることを示している。結論として、開発したチップシステムは細胞を用いるアッセイをいつでもどこでも行えるようにするものである。このシステムは細胞を用いるアッセイの適用範囲を大きく広げ、戦場、テロ攻撃、環境災害などへの適用も可能にするであろう。本研究で構築されたアプローチと微小化されたプラットフォームはin vivoの微小環境の特性を再現するものであって、マイクロ流体空間における細胞の挙動を理解する上で有益で有意義なものである.

The nature of the interface between cells and the movement of cells is an important factor that controls the movement of cells. Research on the basics of cell biology and research on the basics of cell biologyいて, control されたinterface によって囲まれた 3-dimensional space で観看できることはたいへん看ましい.マイクロfluid デバイスあるいはlab-on-a-chipデバイスはin Vivo is similar to したcell's のmicroenvironmentをcreateり出したり, 単一cell's のmicroenvironment をcontrol するためのPowerful なツールを开発することをpossibleにし, in In vitro cell research and promotion are expected. The purpose of this study is to The nature of vivo's micro-environment is reproduced by the cell's control technology and the integration of the cell's vibrating dance.をUnderstand the multi-faceted なアプローチならびにminiaturizationしたCell Research Laboratory This year, we have successfully integrated the use of stimulating and responsive ヒドロゲルを, チップ内, cell embedding, long-term storage, and free cell production. "Cell バンク" とわれわれがHU ぶこのシステムは, アッセイに前立ってチップの外でをculture するNecessary があるNowadays, it is possible to improve the performance of the cell phone drama and the cell phone system using the soft and flexible method. Embedded cells and dispersed cells. During the storage period, the spherical cell morphology is maintained, and the cell proliferation rate is low during storage. Many cells are stored in a well-preserved cell culture box, and the cell culture device is stored in a 37℃ daytime, cold The survivability of the storage system is maintained at 4°C for 16 days and at room temperature for 12 days. Usually use いられるマイクロタイタープレートとの to compare では and このマイクロチップシステムはヒドロゲル内での生线のlong-term storage において优れていることが Showされた.さらに、チップ内のヒドロゲルにPreservationされていたcellは様々なtoxic substanceのスクリーニングにstraight Receive the same ability as the normal cultivation of the cells and the normal cultivation of the soil. The high activity of the high-activity cells that preserve the function of the cells is maintained in the high-efficiency cells. Conclusion and resultsッセイをいつでもどこでも行えるようにするものである.このシステムは Cell を Use いるアッセイの applicable range 囲を大きく広げ, It can be applied to battlefields, attacks, and environmental disasters. The purpose of this research is to build a miniaturized microstructure The characteristics of the micro-environment of vivo are reproduced, and the fluid space of the fluid space is moved and the cells are moved, and the understanding is beneficial and meaningful.