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磁性バイオナノビーズを用いた細胞マニピュレーション技術の開発と再生医療への応用

磁性生物纳米珠细胞操控技术的发展及其在再生医学中的应用

基本信息

批准号：
08J09120
负责人：
高橋正行
金额：
$ 0.38万
依托单位：
Tokyo University of Agriculture and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J09120/
关键词：
磁性バイオナノビーズ磁気細胞分離抗体プロテインG 末梢血

项目摘要

本年度は、末梢血中に希少な割合でしか含まれていない細胞を高効率に分離する為の磁性粒子及び磁気細胞分離システムの開発を推進した。磁性細菌がその体内で産生するナノサイズのフェリ磁性粒子である磁性バイオナノビーズ(Bacterial magnetic particles:BacMPs)を磁気標識用担体として応用した。遺伝子組換え技術を利用しBacMPs上に抗体結合性タンパク質であるprotein Gを発現させることで、BacMPs上への高密度な抗体の固定化を可能にした。そして、作製した抗体固定化protein G発現BacMPsを用いて、末梢血中に含まれる免疫細胞の磁気分離を検討した。末梢血に含まれる血球細胞の約97%は赤血球であり、細胞・再生医療等への応用のため分離が望まれる免疫細胞は血球細胞の0.1%に満たない割合でしか含まれていない。従って、末梢血からの直接的な免疫細胞の磁気分離には、高い磁気標識精度を有する磁性粒子と高効率な磁気分離システムが必要不可欠であり、既存のシステムでは非常に困難とされていた。末梢血に対し抗体固定化protein G発現BacMPsを直接的に反応させ標的細胞を磁気標識後、ガラス管と永久磁石を用いて磁気分離を行った結果、末梢血に希少な割合でしか含まれていなかった細胞(CD19^+,CD3^+)をいずれも95%を超える高純度で分離出来たことが確認された。末梢血から直接的に磁気細胞分離が可能なことで、迅速な細胞分離が行えると共に、簡便な工程となることで自動化システムとしても構築可能と考えられた。BacMPsを用いた本磁気細胞分離システムは、基礎研究から細胞・再生医療に渡る広い範囲で活用される基礎ツールとなることが期待され、その意義、重要性は高いと考えられた。

This year, the development of magnetic particle and magnetic cell separation systems was promoted, including high efficiency separation of cells in peripheral blood. Magnetic particles (BacMPs) are produced in vivo and used as magnetic markers. The use of recombinant protein assembly technology to develop antibody binding protein G on BacMPs is possible for high density antibody immobilization on BacMPs. The use of antibody immobilized protein G to develop BacMPs and the magnetic isolation of immune cells contained in peripheral blood are discussed. About 97% of peripheral blood cells are red blood cells, cells, regenerative medicine, etc. The magnetic separation of immune cells directly from peripheral blood is necessary for high magnetic identification accuracy, and it is very difficult for existing magnetic separation systems. Antibody-immobilized protein G in peripheral blood was used to detect BacMPs directly from target cells. After magnetic labeling, the cells were isolated by magnetic separation using permanent magnets. As a result, the cells (CD19^+, CD3 ^+) in peripheral blood were isolated at a high purity of 95%. Direct magnetic cell separation from peripheral blood is possible, rapid cell separation is possible, simple engineering is possible, and automated cell separation is possible. BacMPs are used in cell isolation, basic research, regenerative medicine, and other fields.