| 研究課題/領域番号 |
19K12757
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
福島 修一郎 大阪大学, 基礎工学研究科, 助教 (40362644)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 細胞走性 / 非線形光学顕微鏡 / マイクロ流体デバイス / デジタル画像相関法 / 腫瘍転移 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では，細胞走性に影響を及ぼす環境要因の解析が可能な3次元培養モデルの構築を目標とし．本年度は細胞動態の追跡のための画像取得・解析法の改良と，傾斜構造培養基質の作製をした．
当初の計画では非線形光学顕微鏡を用いて，培養基質であるコラーゲンゲルを第2高調波発生光で，染色した細胞を2光子励起蛍光で同時に可視化する予定であったが，入射する超短パルスレーザーによる細胞のダメージが避けれないとう問題があった．入射レーザー導光系の調整と低コントラスト画層の画質向上の画像処理を採用して，従来よりも低いレーザーパワーでの画像取得ができるようになった．マイクロ流体デバイスの培養チャンバ内でコラーゲンゲルに内包された細胞を観測するために観測が容易な薄い試料となり，未染色の細胞でも長時間追跡が可能となった．
環境要因として培養基質の硬さに着目して，基質の硬さが段階的に変化する傾斜構造培養基質の作製法を検討した，培養基質の材料となるコラーゲンの密度およpHを変化させることによって異なる構造を非線形光学顕微鏡で可視化して確認した．pH勾配のある状態でゲル化させた場合は，コラーゲン線維の太さと密度がpH依存的に変化する傾斜構造の基質が作製できた．コラーゲンゲルの材料特性を実測した従来研究の結果と合わせると，pＨ勾配下で作製したゲルの硬さは段階的な分布と推察され，細胞走性に及ぼす力学的環境要因の解析に応用できると考えられる．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
顕微鏡制御ソフトウェアの納期が遅れたため
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| 今後の研究の推進方策 |
細胞動態を長時間追跡できる観測系を用いて，細胞遊走によるコラーゲン基質の再構築過程を明らかにする．基質に包埋された細胞の移動には，周囲のコラーゲン線維の変形，分解，生成などの複雑な相互作用が関連すると予想されが．非線形光学顕微鏡を用いれば，細胞のコラーゲン基質の動態を同時に可視化することにより，細胞遊走メカニズムの解明に有用な知見が得られると期待できる．さらに，これまでに確立した局所環境の制御技術を用いて腫瘍細胞の組織浸潤や転移をモデル化した培養系の構築して細胞走性を評価する．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
顕微鏡制御ソフトウェアの納期が遅れて年度内執行ができなかったため．
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