2022 Fiscal Year Annual Research Report
単一細胞・細胞部位の機械的特性と遺伝子発現情報の相関評価
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20K05288
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
久米村 百子 九州工業大学, 大学院生命体工学研究科, 准教授 (50533642)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
金田 祥平 工学院大学, 工学部, 准教授 (10542467)
藤田 博之 東京都市大学, 付置研究所, 教授 (90134642)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | MEMSピンセット / 細胞の機械特性計測 / 遺伝子発現解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、細胞の力学特性と細胞内部のタンパク質の関連性評価を目的とし、MEMSを用いた単一細胞の機械特性計測と、これに引き続く遺伝子発現解析のワークフロー最適化と相関評価を行なった。
また、単一細胞の局所的な機械特性計測とその部分の遺伝子発現解析の実施と相関評価を目指した。
具体的な課題は、(1)細胞骨格タンパク質の遺伝子発現情報と機械特性との相関評価、(2)細胞骨格タンパク質の発現を制御した細胞の機械特性の評価、(3)細胞内遺伝子発現解析とその細胞部分の機械特性評価である。今年度は機械特性計測を行なった接着細胞を、培養液から空気中へと確実に搬送するデバイス開発・手順の検討、細胞の局所的な計測について検討を行なった。
MEMSピンセットによる接着細胞の回収については昨年度から継続して実施しており、設計・作製したデバイスを用いて培養したHeLa細胞をディッシュから引き剥がし把持することができた。
細胞の局所計測については、プローブ先端が細胞全体を覆うサイズであったところを、作製プロセスを変更することで従来の3分の1程度の面積の先端を持つデバイスを得た。細胞骨格タンパク質であるアクチンフィラメント、細胞核をあらかじめ蛍光染色し、作製したプローブ型MEMSを用いて局所計測を行なった。アクチンフィラメントは細胞の全体に存在しているが、蛍光強度の差がある2つの領域にプローブを接触させることができた。しかし計測誤差が大きく、硬さにおいて明確な差は得ることができなかった。細胞核と核以外の領域を計測した結果については統計学的検定を行い、有意差が得られた。
また、共同研究者の金田と複数回の遠隔での打ち合わせを行いながら神経細胞の培養を行ったのち、神経細胞の細胞体部分と軸索部分の局所計測を試みた。
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