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X線マイクロビーム照射誘導を用いた神経細胞アレイの製作

研究課題

研究課題/領域番号 18760053
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 応用物理学一般
研究機関大阪大学

研究代表者

佐藤 文信  大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教 (40332746)

研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2007年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
2006年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワードX線マイクロビーム / 神経細胞 / マイクロチェンバーアレイチップ / マイクロフォーカスX線源 / 単一細胞照射 / 培養神経細胞 / 細胞チップ
研究概要

本研究では、X線マイクロビームを用いて、神経細胞め分化を制御し、人工的に配列された神経回路モデルを製作する。
神経モデル培養細胞PC12は、放射線照射によってNGF成長因子を必要とせずに神経突起を成長させることが報告されている。卓上型のX線マイクロビーム照射装置を用いて、単一のPC12細胞に照射し、細胞の分化制御を行う技術を開発する。
予備実験として、PC12細胞を培養シャーレで培養し、PC12のCo-60γ線照射を行った。吸収線量は最大10Gyで、細胞核内のDNA二重鎖切断の指標となるγ -H2AXの産生を蛍光抗体法で調べた。γ線照射直後では、γ -H2AXを示す応答が最大となり、24時間後には、修復作用によって10%程度まで減少していることが判った。また、4〜5日後より、神経突起を成長させる細胞が現れ、全体の20%のPC12細胞が分化することが判った。
人工的に細胞を配列するためにマイクロチェンバーアレイチップを製作した。マイクロチェンバーアレイチップは、SU-8感光樹脂を用いてフォトリソグラフィーでガラス基板上に形成した。細胞を格納するための1個の容器の大きさは40x40μmで深さ15μmとなっている。また、オートクレーブで滅菌処理し、表面にゼラチン層を塗布した。
マイクロチェンバー内にPC12細胞が培養されたサンプルを用意し、X線マイクロビーム照射装置を用いて最大10Gyまで照射した。γ線実験と同様に、照射直後では、γ -H2AXを示す応答が最大となり、24時間後には応答は小さくなっていた。ただし、神経細胞の分化については、ターゲット細胞の数%以下で見られ、γ線をもちいた場合と比較して、低い値となった。

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2008 2007 2006

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] X-ray Microbeam Measurement with Radiophotoluminescent Glass Plate for Single Irradiation2008

    • 著者名/発表者名
      F.Sato, T.Kuchimaru, T.Ikeda, K.Shimizu, Y.Kato, T.Yamamoto, T.Iida
    • 雑誌名

      Radiation Measurement in press

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Digital image analysis on etch pit formation in CR-39 track detector2008

    • 著者名/発表者名
      Fuminobu SATO, Takahiro KUCHIMARU, Yushi KATO, Toshiyuki IIDA
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics 47

      ページ: 269-272

    • NAID

      40015871604

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Micro Dosimeteric Characteristics of Micro X-ray Beam for Single Cell Irradiation2006

    • 著者名/発表者名
      T.Kuchimaru, F.Sato, Y.Higashino, K.Shimizu, Y.Kato, T.Iida
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Nucl. Sci. 153

      ページ: 1363-1366

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Fragmentation of Hydrated Thymine Clusters in the gas phase by the interaction with UV photons2006

    • 著者名/発表者名
      T.Kagawa, F.Sato, K.Aikawa, T.Kiyohara, Y.Kato, T.Iida
    • 雑誌名

      Chem. Phys. Lett. 424

      ページ: 364-368

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 単一細胞照射のためのマイクロX線照射装置の開発2006

    • 著者名/発表者名
      口丸高弘, 東野優, 佐藤文信, 加藤裕史, 飯田敏行, 清水喜久雄
    • 雑誌名

      放射線 32

      ページ: 128-133

    • NAID

      40007368183

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] Radiation effects of X-ray micro beam irradiation on the function of neuronal network2007

    • 著者名/発表者名
      T. Kuchimaru, F.Sato, T.Fujita, T. Ikeda, K. Shimizu, Y. Kato, T.Iida
    • 学会等名
      International Congress of Radiation Research
    • 発表場所
      Marriott hotel, San Francisco, USA
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] エックス線取扱の基礎・演習2008

    • 著者名/発表者名
      小田啓二、佐藤文信、飯田敏行、児玉清司、高淵雅廣
    • 総ページ数
      209
    • 出版者
      財団法人電子科学研究所編集委員会
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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