超高感度磁気センサを用いた細胞膜電位計測システムの構築

2005 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17650136
• Research Institution: Toyohashi University of Technology
• Principal Investigator: 田中 三郎 豊橋技術科学大学, 工学部, 教授 (10271602)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 吉田 祥子 豊橋技術科学大学, 工学部, 講師 (40222393) ; 廿日出 好 豊橋技術科学大学, 工学部, 助手 (90339713)

Research Abstract

自発的な収縮が有り比較的に計測が行いやすい心筋細胞(ラット)を用いて磁気信号の計測技術確立を中心に研究を進めた。これまでのパイロット実験では、数十ミクロンサイズの心筋培養細胞から、活動電位変化に起因する200pT(10^<-12>テスラ)程度の信号が得られていたが、大抵の場合は信号強度がその1/10〜1/100であり、信号が小さすぎて検出できないこともあった。これを高感度で検出するためには細胞の電流の向きと磁気センサの相対位置の検討をおこなった。電磁解析シミュレーションによって最も感度が高くなるような細胞形状とセンサの位置関係を検討した結果、細胞を培養ディッシュ内で縦方向に置いて培養することが必要となった。縦方向の培養を試みたが、細胞が定着せず、この方法はうまくいかなかった。また、センサの形状の検討を行い、マルチチャンネルタイプのSQUID(3ch)を新規に開発、設計試作した。これを用いて10dayラットの心臓片からの磁気計測を行うことができた。