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本研究は、電気化学イメージング技術を応用した超高感度細胞呼吸測定システムを開発し、超未成熟卵子から着床胚に至る一連の生殖プロセスにおけるミトコンドリア呼吸機能の解析を目的としている。本年度は、超高感度マイクロ電極や非侵襲測定液等の要素技術を開発するとともに、走査型電気化学顕微鏡を基盤とする単一卵子呼吸計測システムの構築を行った。その結果、以下の研究成果が得られた。
(1)超高感度マイクロ電極の開発:電解エッチング法と熱封止法を改良することで、先端径2～5μmの高感度マイクロ電極の作製が可能になった。
(2)非侵襲測定液の開発:(1)で作製したマイクロ電極と種々の受精卵培養液を用いてウシ胚の呼吸量を測定し、マイクロ電極の測定感度に対す培養液組成の影響を調べた。その結果、培養液の種類によってマイクロ電極の測定感度が異なることが明らかになった。特に、比較的単純な組成であるHTF培地を用いた場合、安定した酸素還元電流の測定が可能であったが、TCM199をベースに調製した培養液を用いた測定では酸素の還元電位の検出感度が著しく低下することが明らかになった。
(3)単一卵子呼吸計測システムの開発:(1)、(2)の結果を基に、走査型電気化学顕微鏡、高感度マイクロ電極とHTF培地を用いてウシ卵子の呼吸量を測定した。その結果、単一のウシ未成熟卵子の呼吸量を安定して測定することに成功した。
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