可変流路を有するマイクロ流体システムによる細胞の力学的特徴量計測と分離

今年度は，前年度に開発したV字型のオンチッププローブと力センサを搭載したロボット統合型マイクロ流体チップの駆動評価を行った．V字型プローブのゲインは100 Hzまで低下しないことを確認した．一方， 2Hzから、V字型プローブと力センサとの間に位相遅れが生じた．V字型プローブと力センサの間に位相遅れが生じると反力計測に余加重がかかった状態となるため今回スフェロイドの計測には0.5 Hz相当である50 μm/sの速さでスフェロイドを計測する事とした．次に，V型プローブと力センサの変位量の計測精度の評価を行った．変位計測にはサンプリングモアレ法を用いることで測定精度は27.9 nmであり、力センサを用いた反力の測定精度は79.8 nNであることが確認できた．．次にHUVEC/MSCスフェロイドの培養日数1日目から7日目まで1日毎に反力計測を行い，硬さ指標(Stiffness-index:SI)の評価を行った．計測したSIの平均値は1日目から4日目までは日に日に大きくなることを確認した．一方培養4日目以降SIの値が小さくなっていく傾向が確認できた．次に，HUVEC/MSCスフェロイドの培地にROCK inhibitor 10 nMと100 nMを混ぜて培養したHUVEC/MSCスフェロイド（ROCK10スフェロイド，ROCK100スフェロイド）のSIの評価を行った．ROCK inhibitor は細胞内のアクトミオシンの収縮力を抑制する事が知られている．計測したSIはHUVEC/MSCスフェロイドと比較してROCK10スフェロイドの方がどの培養日数でも小さく，ROCK100スフェロイドは更に小さくなる事を確認した．この結果からMSC中のアクトミオシンはHUVEC/MSCスフェロイドの硬さの要因の1つであることが確認できた．

今年度は，前年度に開発したV字型のオンチッププローブと力センサを搭載したロボット統合型マイクロ流体チップの駆動評価を行った．V字型プローブのゲインは100 Hzまで低下しないことを確認した．一方， 2Hzから、V字型プローブと力センサとの間に位相遅れが生じた．V字型プローブと力センサの間に位相遅れが生じると反力計測に余加重がかかった状態となるため今回スフェロイドの計測には0.5 Hz相当である50 μm/sの速さでスフェロイドを計測する事とした．次に，V型プローブと力センサの変位量の計測精度の評価を行った．変位計測にはサンプリングモアレ法を用いることで測定精度は27.9 nmであり、力センサを用いた反力の測定精度は79.8 nNであることが確認できた．．次にHUVEC/MSCスフェロイドの培養日数1日目から7日目まで1日毎に反力計測を行い，硬さ指標(Stiffness-index:SI)の評価を行った．計測したSIの平均値は1日目から4日目までは日に日に大きくなることを確認した．一方培養4日目以降SIの値が小さくなっていく傾向が確認できた．次に，HUVEC/MSCスフェロイドの培地にROCK inhibitor 10 nMと100 nMを混ぜて培養したHUVEC/MSCスフェロイド（ROCK10スフェロイド，ROCK100スフェロイド）のSIの評価を行った．ROCK inhibitor は細胞内のアクトミオシンの収縮力を抑制する事が知られている．計測したSIはHUVEC/MSCスフェロイドと比較してROCK10スフェロイドの方がどの培養日数でも小さく，ROCK100スフェロイドは更に小さくなる事を確認した．この結果からMSC中のアクトミオシンはHUVEC/MSCスフェロイドの硬さの要因の1つであることが確認できた．