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X線マイクロビーム照射誘導を用いた神経細胞アレイの製作

利用 X 射线微束照射引导制造神经元阵列

基本信息

批准号：
18760053
负责人：
佐藤文信
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 Young Scientists (B)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、X線マイクロビームを用いて、神経細胞め分化を制御し、人工的に配列された神経回路モデルを製作する。神経モデル培養細胞PC12は、放射線照射によってNGF成長因子を必要とせずに神経突起を成長させることが報告されている。卓上型のX線マイクロビーム照射装置を用いて、単一のPC12細胞に照射し、細胞の分化制御を行う技術を開発する。予備実験として、PC12細胞を培養シャーレで培養し、PC12のCo-60γ線照射を行った。吸収線量は最大10Gyで、細胞核内のDNA二重鎖切断の指標となるγ -H2AXの産生を蛍光抗体法で調べた。γ線照射直後では、γ -H2AXを示す応答が最大となり、24時間後には、修復作用によって10%程度まで減少していることが判った。また、4〜5日後より、神経突起を成長させる細胞が現れ、全体の20%のPC12細胞が分化することが判った。人工的に細胞を配列するためにマイクロチェンバーアレイチップを製作した。マイクロチェンバーアレイチップは、SU-8感光樹脂を用いてフォトリソグラフィーでガラス基板上に形成した。細胞を格納するための1個の容器の大きさは40x40μmで深さ15μmとなっている。また、オートクレーブで滅菌処理し、表面にゼラチン層を塗布した。マイクロチェンバー内にPC12細胞が培養されたサンプルを用意し、X線マイクロビーム照射装置を用いて最大10Gyまで照射した。γ線実験と同様に、照射直後では、γ -H2AXを示す応答が最大となり、24時間後には応答は小さくなっていた。ただし、神経細胞の分化については、ターゲット細胞の数%以下で見られ、γ線をもちいた場合と比較して、低い値となった。

In this study, X-ray irradiation, control of neuronal differentiation, and artificial alignment of neuronal circuits were performed. Neurological culture PC12 cells were irradiated with radiation and NGF growth factors were necessary for neurogenesis. A new X-ray irradiation system for PC12 cells was developed. In preparation, PC12 cells were cultured and irradiated with Co-60 gamma rays. The maximum absorption of radiation was 10Gy, and the production of γ -H2AX was modulated by light antibody method. After gamma ray irradiation, γ -H2AX showed maximum response, 24 hours later, repair effect decreased by 10%. After 4 to 5 days, the cells developed from the neuro process, and 20% of the total PC12 cells differentiated. The artificial cells are arranged in the same way. SU-8 photosensitive resin is formed on the substrate with a high temperature. The cells were grown in a container of 40 x 40 μm and 15μm in depth. The surface is coated with a coating layer. PC12 cells were cultured and irradiated with a maximum of 10Gy using an X-ray irradiation device. Gamma rays are the same, directly after irradiation, gamma-H2AX is the largest, and after 24 hours, it is the smallest. The number of cells in the brain is lower than that of the cells in the brain.