2021 Fiscal Year Annual Research Report
グリーンな細胞凍結保存プロセス設計のための細胞内水ダイナミクスの解明に関する研究
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20K14662
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
松浦 弘明 東京大学, 生産技術研究所, 特別研究員 (50847994)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | バイオ熱工学 / 誘電分光 / 水分子ダイナミクス / 細胞凍結保存 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度の主な成果を以下に挙げる.
(1) スクロース水溶液に懸濁した細胞内の水分子のダイナミクスに関する検討: 前年度に測定を行った, 複数の浸透圧のスクロース水溶液に懸濁したJurkat細胞の誘電分光では, 水分子由来の緩和が2つの寄与の和で表された. 同様の結果は, 中性子準弾性散乱測定による文献にもみられており, また誘電分光による水分子に関する2つの緩和時間の比も, 中性子準弾性散乱測定で観測された2つの回転拡散係数の比と同程度であることを明らかにした.
(2) 氷点下での誘電スペクトル取得のための検討: 測定温度範囲を低温側に拡げるために-40°Cまで冷却可能な恒温水槽を導入し, これを新たに作成した温度制御用の銅製試料容器ホルダーと接続することで, －39°Cまで試料を冷却した状態で誘電スペクトルを取得可能にした. 低温における測定に向けて, これまで25°Cで行っていた校正をより低温(10°C)で行うために, 誘電率既知のスタンダードとして水, 2-プロパノール, エチレングリコール, 空気を用いる校正方法を確立した.
(3) 氷点下における細胞内水分子ダイナミクスの測定: 細胞凍結保存プロセスにおける細胞内水分子ダイナミクスの影響を調べるため, Jurkat細胞を細胞培養液(RPMI1640)と凍結保護物質を含む溶液に細胞を懸濁させ, 遠心分離した後に上澄みの溶液を取り除くことで高密度の細胞懸濁液を用意し, －39°Cまで冷却して誘電スペクトルを測定した. 冷却に伴って細胞内外の凍結による誘電スペクトルの大きな変化が観測されるなど, 細胞凍結保存の過程における細胞内の水分子の性質についての理解に寄与しうるデータが得られた.
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