オンチップ型フォトセンサアレイを用いた細胞プロファイリング技術の開発

使用片上光电传感器阵列开发细胞分析技术

• 批准号: 20656135
• 负责人: 田中 剛
• 金额: $ 2.18万
• 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 Challenging Exploratory Research
• 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-20656135/
• 关键词: フォトセンサアレイ; オンチップ型システム; マイクロ流体デバイス; デジタルイメージ; プロファイリング解析; モニタリング; 細胞接着ペプチド

オンチップ型フォトセンサアレイ上に細胞を1細胞ずつ直接アレイし、そのまま細胞の表面抗原情報や細胞内分子情報を同時並列的に取得する技術を確立することを目的としている。本年度は、昨年度までに構築したマイクロ流体デバイスを用いた細胞集団のプロファイリング解析及びリアルタイムモニタリングの実証実験を行った。フォトセンサアレイを含むマイクロ流体デバイスに対し、シリンジポンプを用いて、細胞、HRP標識抗体、基質溶液を連続的に導入し、細胞導入、染色、シグナル検出の一連の操作の自動化を検討した。細胞集団は1細胞レベルでフォトセンサ上に構築されたマイクロパーティション間に捕捉されることが確認された。また、抗体染色操作後、基質溶液を導入し、化学発光シグナルの連続的な検出を開始したところ、基質が流路内に拡散していくにつれて1細胞に由来する化学発光がピクセルデータとして網羅的に取得できることが可能であった。捕捉された細胞が存在するピクセルにおける発光シグナル強度分布の推移を調べたところ、時間の経過とともにシグナル強度の高いピクセルが増加していることが確認された。これらの結果から、抗体染色による細胞の特異的検出、及び細胞情報の経時変化を自動モニタリング可能であることが示された。さらにモデル細胞として、ヒトプロゲストロン受容体発現HeLa細胞株を用いて化学物質濃度に応じたルシフェラーゼ発光が増強する安定細胞株の樹立に成功した。本研究により確立された技術は、最小限の光学機器で数万個以上の細胞情報を同時並列的に取得可能とするものであり、受容体発現HeLa細胞株を用いた化学物質モニタリングなどへの応用を始め、小型で低価格なオンチップ型サイトメーターの実用化に大きく貢献すると考えられる。

The aim of this study is to establish a technique for obtaining both surface antigen information and intracellular molecular information from cells directly and simultaneously. This year, the construction of the cell set for the analysis of the fluid and the implementation of the fluid test were carried out. The automatic operation of the introduction, cell introduction, staining, and detection of HRP labeled antibodies and matrix solutions in the use of cell and HRP labeled antibodies The cell set was constructed on a cellular basis. After the antibody staining operation, the matrix solution is introduced, and the chemical emission of the matrix is started. The matrix is dispersed in the flow path, and the chemical emission of the matrix is obtained from the cell. The change of intensity distribution of the light source in the presence of the capture cells is adjusted, and the increase of intensity of the light source in the presence of the capture cells is confirmed. The results of this study include cell-specific detection of antibody staining, and automatic detection of cellular information. HeLa cell line was successfully established by increasing the concentration of chemical substances in HeLa cells. This study established the possibility of simultaneous acquisition of information from tens of thousands of cells by a minimal optical machine, and the development of HeLa cell lines using small, low-profile cells.

项目成果

Fabrication of Genetic Diagnostic Chip using DNA-arrayed TFT Photosensor

使用 DNA 阵列 TFT 光电传感器制造基因诊断芯片

• 发表时间: 2008
• 期刊: Electrochemistry 76(8)
• 作者: Masaki;T.;柾木 隆寿;柾木 隆寿;Keiichi Hatakeyama;Keiichi Hatakeyama
• 通讯作者: Keiichi Hatakeyama

A Two-dimensional Photosensor Array with Microfluidic Channel for Bioanalytical Devices

用于生物分析设备的具有微流体通道的二维光电传感器阵列

• 发表时间: 2008
• 作者: Y. Sunagal;K. Hatakeyama;T. Tanaka. M. Sawaguchi;A. Iwadate;Y. Mizutani;K. Sasaki;N. Tateishi;T. Matsunaga
• 通讯作者: T. Matsunaga

撮像装置、撮像装置の製造方法、細胞検出装置、及び細胞検出装置の製造方法

成像装置、成像装置的制造方法、细胞检测装置以及细胞检测装置的制造方法

コンタクトフォトイメージングによるオンチップ型サイトメーターの開発

使用接触式光成像技术开发片上细胞仪

• 发表时间: 2010
• 作者: 田中剛;須永吉彦;松永是
• 通讯作者: 松永是

CMOSセンサを用いた細胞集団のデジタルイメージ解析

使用 CMOS 传感器对细胞群进行数字图像分析

• 发表时间: 2010
• 作者: 佐伯達也;須永吉彦;田中剛;松永是
• 通讯作者: 松永是