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本年度は、さらに各要素技術およびシステム技術の開発を継続し、さらに開発中の装置システムの具体的な利用方法(プロトコル)の開発を中心に行った。
具体的には(1)(細胞相互作用制御+細胞培養+細胞状態観察)技術を組み込んだ微量細胞培養マイクロチャンバシステムの開発では、(1)白血球マクロファージ細胞を1細胞培養している状況で、複数の餌を異なる細胞表面に接触させて刺激を与えたところ、その応答については1個の餌ごとに順次対応することを見出した(論文投稿中)、(2)またアガロースマイクロチャンバーの3次元加工技術の開発に成功し、これを用いて、容積が制限された領域内で増殖した細胞がある一定細胞数以上になってマイクロチャンバー外壁からの圧力を受けるようになると、増殖速度が大きく減少する細胞周期に対する圧力効果を見出した(論文投稿中)、(3)大腸菌を用いた液性因子が細胞に与える刺激の履歴についても、Stationary Phaseをもたらす液性因子はすぐに細胞周期に影響を与えるが、細胞中には履歴として残らないことが明らかになった(論文投稿中)。(4)また、前年度開発に成功した「心筋細胞ネットワークモデル」チップを用いて、この薬剤による影響を検証し、QT延長などの個体レベルで確認されている現象が、この「組織モデル」でも同様に観察されることが確認された(論文投稿中)。(5)同様に、前年度開発に成功した、軸索、樹状突起の方向性を制御した神経細胞ネットワークを用いて、これにテタヌス刺激を与えたところ、テタヌス応答が確認され、この応答が24時間の間に徐々に消失すること、消失の過程でのダイナミクスを連続して計測することに成功した(論文投稿中)。
(2)1細胞mRNA発現解析技術については、金ナノ粒子にプローブDNAをSH基を介して結合させ、この金ナノ粒子が、ターゲットDNAフラグメントと結合することを確認した。さらに、この金ナノ粒子の空間分布の確認方法としてAFMを利用して、平坦でない基板上であっても、金ナノ粒子の存在を確認できるプロトコルの開発をした(論文投稿中)。さらに、抗体に替わる標識プローブとしてDNAアプタマーの利用を検討し、原理的に利用可能であることを確認した。
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