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本研究は10μmからmmのオーダーまで対応可能なマルチスケーラブルバイオセンサを基盤として、単一細胞から組織まで対応できる次世代のマルチスケーラブルな細胞工学支援システムを構築するものである。研究代表者は、極微小なマイクロウェルアレイに対応可能なオプティカルpH及び酸素センサや2次元SPR免疫センサを開発し、それを元に本特定領域研究(H18-19)において、これらのセンサ技術が10μmからmmオーダーまで対応可能なマルチスケーラブルなバイオセンサであることを実証した。一方、研究代表者は知的クラスター創成事業において、単一細胞の自動回収が可能な技術を開発した。本研究ではこれらの成果を元に、マルチスケーラブルバイオセンサを基盤として、単一細胞レベルまで対応可能な細胞操作ツールや細胞刺激ツールなどを統合することで、単一細胞から組織まで対応できる次世代の細胞工学支援システムを構築する。またこれを用いた組織中での個々の細胞の機能解析や細胞集団における個々の細胞の環境刺激応答などの解析が可能であることを実証する。本年度は、まず高速共焦点スキャナユニットを装着した倒立型顕微鏡に単一細胞回収装置を装着することで、酸素、pHセンサを基盤とするマルチスケール細胞工学支援システムを構築し、システム全体の特性評価及び最適化を行ない、酵素固定化微粒子を用いたモデル回収実験にも成功した。また2次元SPRイメージングセンサに鉄骨製のレール付フレームを介して単一細胞回収装置を設置してマルチスケール2次元SPR免疫センサを基盤とするマルチスケール細胞工学支援システムを構築し、その特性評価及び最適化を行った。
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