超音波マニピュレーションによる細胞組織の形成

通过超声波操作形成细胞组织

基本信息

批准号：
15J03923
负责人：
倉科佑太
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Keio University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-24 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では，超音波マニピュレーションにより細胞を組織的に集積させることを目的として，細胞集積デバイスを製作し，細胞塊を生成した．本年度の前期には，定在波により細胞塊を生成する研究を行い，後期には，これまで蓄積した定在波や音響放射圧のノウハウを応用して細胞を剥離するデバイスを製作し，新たな細胞剥離を試みた．以下に本年度の研究結果の概要を述べる．・定在波による細胞塊の形成（前半）　2015年度にはkHz帯の超音波を用いて，定在波の節に細胞を集積させて細胞塊を生成した．次の段階として，パラボラ型の反射板を用いて複数方向から照射し，２つの定在波を重ね合わせて細胞の集積を試みた．しかし，複数の方向からの音響放射圧の照射した場合には，周りに形成される音場が不安定性になることから，安定して細胞塊を生成することは困難であった．このため，複数からの照射方法から，ひとつの方向から超音波を照射して，より大きい細胞塊を形成することとした．その際再度，細胞集積デバイスの構造や，共振周波数，播種方法を改善した．これにより，直径数mm程度の細胞塊を生成することができた．本研究で生成方法ではわずか数時間で細胞塊を生成することができた．この結果，従来報告されている細胞塊の生成時間（数日）と比較して大幅に生成時間を短縮できるようになった．・音響放射圧による細胞剥離（後期）　細胞マニピュレーションで用いた音響放射圧のノウハウを応用して，細胞剥離酵素を用いることなくディスポーザブルディッシュに単層培養した細胞を剥離する実験を行った．剥離した細胞数と細胞の増殖性を調べた結果，従来の細胞剥離酵素（トリプシン）を用いた細胞の剥離方法と比較して，同等の細胞数を剥離できることが明らかとなった．また，回収した細胞の表面タンパク質を測定した結果，細胞剥離酵素を用いた際には分解されるタンパク質が残存することが明らかとなった．

在这项研究中，制造了细胞积累装置以产生细胞肿块，目的是通过超声操纵系统地积累细胞。在今年的上半年，我们对通过直立波的产生细胞质量进行了研究，在下半年，我们创建了一种通过应用站立波和声学辐射压力的知识来分离细胞的设备，并试图脱离新的细胞。以下是今年结果的概述。 - 2015年由于站立波（上半年）引起的细胞质量的形成，使用KHz带中的超声堆积在站立波的节点中，以产生细胞质量。下一步是使用抛物线反射器从多个方向进行照射，并重叠两个站立波以尝试积累细胞。然而，当从多个方向辐射声辐射压力时，周围的声场就变得不稳定，从而难以产生稳定的细胞质量。因此，从多种辐照方法中，超声波从一个方向辐照以形成较大的细胞簇。目前，再次改善了细胞积累装置，共振频率和播种方法的结构。这使得直径为几毫米的细胞质量形成。在这项研究中，使用生产方法在短短几个小时内就产生了细胞肿块。结果，与先前报道的细胞质量产生时间（几天）相比，生产时间可以显着减少。 - 由于声学辐射压力（晚期），使用在细胞操纵中使用的声学辐射压力上的专有技术引起的细胞脱离，我们进行了一个实验，在该实验中，细胞在一次性盘中培养单层而无需使用细胞脱离酶。在检查了分离细胞的数量和细胞的增殖之后，发现与常规细胞脱离方法相比，使用细胞脱离酶（胰蛋白酶）相比，可以将等效的细胞数量分离。此外，测量了回收细胞的表面蛋白质，并发现当使用细胞脱离酶时，降解的蛋白质仍保留。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

University of California, San Diego(米国)

加州大学圣地亚哥分校（美国）

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

音響放射圧と無血清培地を用いたマウス由来筋芽細胞の剥離

使用声辐射压和无血清培养基分离小鼠来源的成肌细胞

DOI：
发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
0
作者：
倉科佑太;今城哉裕;大沼清;竹村研治郎
通讯作者：
竹村研治郎

Manipulation of myoblasts in cell cultivation dish using resonance vibration of disk with a single nodal circle

利用单节圆盘共振操作细胞培养皿中的成肌细胞

DOI：
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
0
作者：
Chikahiro Imashiro;Yuta Kurashina;and Kenjiro Takemura
通讯作者：
and Kenjiro Takemura

培養面の固有振動を用いた細胞マニピュレーション手法

利用培养表面自然振动的细胞操作方法

DOI：
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
0
作者：
岩永健太郎;倉科佑太;宮田昌吾;竹村研治郎;小茂鳥潤;小久保康昌，森本悟，佐々木良元，葛原茂樹;森本悟，石川充，岡本理志，小久保康昌，駒野肇，赤松和土，葛原茂樹，白石泰三，岡野栄之;今城哉裕，倉科佑太，竹村研治郎
通讯作者：
今城哉裕，倉科佑太，竹村研治郎

培地循環型多機能細胞培養システム

培养基循环式多功能细胞培养系统

DOI：
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
0
作者：
Kokubo Y;Morimoto S;Mimuro S;Kuzuhara S;倉科佑太，今城哉裕，竹村研治郎，宮田昌悟，小茂鳥潤，小山尹誉;小久保康昌，森本悟，三室マヤ，葛原茂樹;岩永健太郎，倉科佑太，宮田昌吾，竹村研治郎，小山尹誉，小茂鳥潤
通讯作者：
岩永健太郎，倉科佑太，宮田昌吾，竹村研治郎，小山尹誉，小茂鳥潤