2017 Fiscal Year Research-status Report
| Project/Area Number |
15K14496
|
|---|
| Research Institution | Chuo University |
|---|
Principal Investigator |
鈴木 宏明 中央大学, 理工学部, 教授 (20372427)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
|
| Keywords | ライブイメージング / 細胞培養 / 上皮細胞 / 細胞小器官 / 細胞間接着 / マイクロ流体デバイス |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
蛍光を使った細胞のライブイメージングは，現代の細胞生物学において必要不可欠の技術である．通常の培養細胞のイメージングには，ガラスボトムディッシュ等に平面的に広がった細胞を二次元的にイメージングする方法が一般的である．しかし，上皮系細胞の細胞間接着や細胞層物質透過など，培養面に対して垂直に分布・運動する現象を観察するには，既存の技術では水平方向の画像に比べて時間および空間分解能の両面で劣る．本研究では，簡単なマイクロ細胞培養デバイスを作製し，培養細胞の接着面を倒立顕微鏡の視野に対して垂直に配置することで，細胞の垂直面を高解像度でイメージングするための技術開発を行っている．平成２９年度は，平成２８年度に確立した細胞断面観察のためのマイクロ流路デバイスを用い，解像度の定量評価実験を実施した．過去の顕微鏡システム開発研究では，サイズが決まったナノメートル直径の蛍光ビーズ等を対象とし，その「ぼけ」の幅を解像度とした．しかし，本研究では断面の方向が異なるため，同一の方法をとることが困難であった．そこで，蛍光チューブリンの遺伝子導入により，細胞内の微小管を蛍光させて観察し，その画像のコントラストを解像度の指標とした．その結果，①構造材料としてのPDMSの厚さと解像度の関係，また，②PDMSの種類を変えた場合（屈折率が異なる）の解像度の向上を評価し，デバイス設計の指針を明確に示すことができた．最終的に，申請書で提案した通り，MDCK細胞のタイトジャンクション中の構造タンパク質（Claudin 4）を恒常発現させた株を確立し，それを用いて密着結合装置のライブイメージングに成功した．さらに，大阪大学の永井教授と協力し，ミトコンドリア動態の高速リアルタイム観察にも成功した．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
上述のとおり，3年目である平成29年度は，デバイスの断面観察性能の定量評価を行い，論文化に必要な定量データを取得することができた．かつ，上皮細胞の極性形成に関与する細胞内装置のライブイメージングにも成功した．非常に単純なマイクロデバイスを用いるだけで，通常では何十枚ものスライス画像から再構成して得る画像を，一回のスキャンで，かつ単独の微小管線維（直径25 nm程度）を判別可能な解像度で撮像可能なことは，同様の観察を行いたい研究者にとって大きな進捗である．申請書にほぼ沿った進捗を得ており，おおむね順調と判断した．
|
| Strategy for Future Research Activity |
現在，仕上げの追加実験と論文執筆を並行して実施中であり，そのため1年間の延長申請を行った．平成30年度の前半に終了予定であり，その後はこの成果を発展させ，上皮細胞の極性機能を評価する研究内容を開始する予定である．
|
| Causes of Carryover |
現在，得られた成果についての国際原著論文を執筆中である．その追加実験に必要な消耗品類，また，投稿前の英文校正および掲載された場合に掲載料が必要となる可能性が高いことから，研究期間の延長申請をし，研究費を持ち越した．
|
Research Products
(4 results)
