神経細胞ネットワーク機能イン・ビトロ解析素子の開発と応用

この研究で目的とする神経細胞の信号電流計測には、任意のネットワークが形成できることが重要である。チャンバー内で遺伝子導入して培養したが、信号の計測は出来なかった。神経細胞を任意の測定点に置き、確実にネットワーク内の信号を計測するために、神経細胞ネットワークの形成の制御に重点をおいた。また、神経細胞には、信号の流れに方向性があるため、ネットワーク形成の軸索と樹状突起の方向が制御できればネットワーク内の信号の流れが解析しやすくなる。細胞外基質としてよく用いるPLLと軸索の成長に作用するラミニンを、格子の間隔の異なるパターンのスタンプを用い、間隔の狭いPLLのパターンの上に、基点を合わせて間隔の広いパターンでラミニンをパターニングする二重パターニングすることによってネットワークの成長の方向を制御し、この神経細胞の極性の方向を、免疫染色を用いた染め分けによって観察することを考えた。この免疫染色には細胞骨格を染めるMAP2とシナプトフィジンを染める抗シナプトフィジン抗体を用いた。シナプトフィジンはプレシナプスに存在するシナプス小胞内にあるひとつのタンパク質である。プレシナプスは軸索側にあるためシナプトフィジンが存在する側が軸索であると判別できる。しかし、この免疫染色の結果だけでは、軸索の位置を断定できなかった。プレシナプスを確認するには高倍率な電子顕微鏡などの機器によって観察しなければならず、光学顕微鏡で観察できる範囲では祖紺シナプス結合が形成されているということまでしか分からない。この結果は軸索の方向の断定は出来なかったが、この結果は重要な結果を示している。それは、基板上の任意のネットワークにおいてインビトロの神経細胞が信号の伝達を行うためのシナプス結合を形成しており、刺激を与えれば信号が伝達されるのを観察することが可能であるということである。

この研究で目的とする神経細胞の信号電流計測には、任意のネットワークが形成できることが重要である。チャンバー内で遺伝子導入して培養したが、信号の計測は出来なかった。神経細胞を任意の測定点に置き、確実にネットワーク内の信号を計測するために、神経細胞ネットワークの形成の制御に重点をおいた。また、神経細胞には、信号の流れに方向性があるため、ネットワーク形成の軸索と樹状突起の方向が制御できればネットワーク内の信号の流れが解析しやすくなる。細胞外基質としてよく用いるPLLと軸索の成長に作用するラミニンを、格子の間隔の異なるパターンのスタンプを用い、間隔の狭いPLLのパターンの上に、基点を合わせて間隔の広いパターンでラミニンをパターニングする二重パターニングすることによってネットワークの成長の方向を制御し、この神経細胞の極性の方向を、免疫染色を用いた染め分けによって観察することを考えた。この免疫染色には細胞骨格を染めるMAP2とシナプトフィジンを染める抗シナプトフィジン抗体を用いた。シナプトフィジンはプレシナプスに存在するシナプス小胞内にあるひとつのタンパク質である。プレシナプスは軸索側にあるためシナプトフィジンが存在する側が軸索であると判別できる。しかし、この免疫染色の結果だけでは、軸索の位置を断定できなかった。プレシナプスを確認するには高倍率な電子顕微鏡などの機器によって観察しなければならず、光学顕微鏡で観察できる範囲では祖紺シナプス結合が形成されているということまでしか分からない。この結果は軸索の方向の断定は出来なかったが、この結果は重要な結果を示している。それは、基板上の任意のネットワークにおいてインビトロの神経細胞が信号の伝達を行うためのシナプス結合を形成しており、刺激を与えれば信号が伝達されるのを観察することが可能であるということである。