Effect of cell surface roughness on WBC capture using antibody

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細胞表面に凹凸があり、凹部の抗原が抗体と接触しないことが低い吸着率の原因と考える凹部仮説を提唱している。強制的に細胞を壁面に押し付けるマイクロ流路を用いて、壁面への吸着状況を観察することで、仮説の検証を試みた。流路に狭隘部を設けることで、細胞を壁面に押し付ける。具体的には、幅10-4μmのスリットを有するマイクロポストアレイを有する流路基板をシリコン微細加工により作製した。この狭隘スリット部を細胞が通過する際に、細胞表面が壁面に接触することで特異吸着が促進されることを期待した。スリット部では、流速が遅い場合、細胞の寸法による単純な流路閉塞が生じる一方で、流速が早い場合には、細胞が受ける流体からの抗力が特異吸着を上回り捕捉されなくなる。そこで、流路壁面に抗体修飾はせずに、単純な閉塞を生じない流速を実験的に求め、10μL/minで実験を進めることにした。数値シミュレーション（Comsol）では、スリット部に球状の固形物が存在する場合に受ける抗力は約5nNと見積もられ、当研究グループの先行研究による実験では、壁面と細胞との吸着力を約5nN（両面で10nN)と見積もっており、非特異的な吸着を排除する妥当な流量と考えた。この流量で、抗体修飾の有無による吸着率の差を計測した。抗体を修飾していない場合に約10%であったのに対し、抗体を修飾した場合の捕捉率は約80%に上昇しており、高い捕捉率が観察された。細胞の壁面押しつけにより捕捉率が向上したことから、凹部仮説を支持する結果と考えている。