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2023 年度 実績報告書

マイクロウェルアレイ電極を用いた非対称パルス電場による異なるサイズの細胞の融合

研究課題

研究課題/領域番号 22K18952
研究機関兵庫県立大学

研究代表者

安川 智之  兵庫県立大学, 理学研究科, 教授 (40361167)

研究分担者 鈴木 雅登  兵庫県立大学, 理学研究科, 准教授 (60574796)
湊元 幹太  三重大学, 工学研究科, 教授 (80362359)
研究期間 (年度) 2022-06-30 – 2024-03-31
キーワード誘電泳動 / 細胞融合 / 電気パルス / ハイブリドーマ
研究実績の概要

本研究では,「誘電泳動(DEP)を利用してマイクロウェル内に抗体産生B細胞およびミエローマ細胞のペアアレイを作製」し,「電気パルス融合により高効率に抗体産生ハイブリドーマを形成する技術の開発」を目的とする.本年度は,この目的を達成するために,下記に取り組んだ.
「電気パルス細胞融合」では,薄膜形成したウェルデバイスを使用してB細胞とミエローマ細胞の細胞ペアを形成し,標的の異種細胞が確実に接触させるために正の誘電泳動で作製した異種細胞ペアに負の誘電泳動を作用させた.両細胞をウェル中央部分に負の誘電泳動を用いて強制的に配置して接触面積を向上させたペアを形成できた.この際,ウェル底面の電極への印加電圧が大きいとウェル外への細胞の放出が問題となった.この印加電圧強度および周波数の最適化を行い,両細胞をウェル外へ放出することなくウェル中央で確実なペア形成を達成した.さらに,上面基板の電圧を増加させることにより,標的細胞ペアのみをウェル中央部に配置可能であった.この後の電気パルス印加により細胞ペアを融合させることができた.
次に標的細胞のみをウェルから回収し培養を行った.アレイ化細胞からの標的細胞回収には,キャピラリー吸引法と負の誘電泳動を用いた手法を開発した.キャピラリー吸引法では,作製したキャピラリーを標的細胞の存在するウェル極上方に移動させ,キャピラリー内部を陰圧にしてウェル内細胞の回収を行った.その後,キャピラリーをミリメートルスケールのウェルに移動させ,そこに排出した.この細胞を培養したところ,5細胞以上の細胞が存在する場合に増殖が認められた.今後,単一細胞で培養可能な条件検討が必要であることがわかった.バンド電極アレイ上にマイクロウェルアレイを形成したデバイスを用いると,標的細胞の存在するウェルに選択的な強電場形成が可能であり,その細胞のみをウェル外に排出することができた.

  • 研究成果

    (35件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (32件) (うち国際学会 6件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Dielectrophoretic trapping of nanosized biomolecules on plasmonic nanohole arrays for biosensor applications: simple fabrication and visible-region detection2023

    • 著者名/発表者名
      Satoko Fujiwara,?Misaki Hata,?Ikumi Onohara,?Daiki Kawasaki,?Kenji Sueyoshi,?Hideaki Hisamoto,?Masato Suzuki,?Tomoyuki Yasukawa?Tatsuro Endo
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 13 ページ: 21118-21126

    • DOI

      10.1039/d3ra03245k

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Valinomycin on the Respiration Activity of Zebrafish Embryos Using a Large-Scale-Integration-based Multiple Amperometric Biosensor?2023

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Terao, Masato Suzuki, Ryota Kunikata, Atsushi Suda, Kumi Y. Inoue, Kosuke Ino, Tomokazu Matsue, Tomoyuki Yasukawa
    • 雑誌名

      Sensors and Materials

      巻: 35(10) ページ: 4781-4781

    • DOI

      10.18494/sam4493

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 電解還元パターン化ITO基板を用いたリポソームアレイの作製とイオンチャネルの形成による機能性評価2024

    • 著者名/発表者名
      辻 千尋,磯﨑 勇志,鈴木 雅登,安川 智之
    • 学会等名
      電気化学会第91回大会
  • [学会発表] 抗体修飾リポソームのサイズ別選択捕捉と免疫反応検出への応用2024

    • 著者名/発表者名
      水田 早紀,磯﨑 勇志,鈴木 雅登,安川 智之
    • 学会等名
      電気化学会第91回大会
  • [学会発表] 細胞の縦方向の電気回転を誘導する新規電気回転デバイスの開発と細胞薬剤応答検出への応用2024

    • 著者名/発表者名
      鈴木 雅登,山田 稜河,磯﨑 勇志,安川 智之
    • 学会等名
      電気化学会第91回大会
  • [学会発表] 膜タンパク質を組み込んだGiant Plasma Membrane Vesiclesの作製と誘電泳動特性の評価2023

    • 著者名/発表者名
      江口瑠,鈴木雅登,安川智之
    • 学会等名
      日本分析化学会近畿支部創設70周年記念式典
  • [学会発表] オニオンライクカーボンを固定化担体とした酵素修飾マイクロ電極の作製と電気化学応答評価2023

    • 著者名/発表者名
      武内 森史,鈴木 雅登,小寺 史浩,安川 智之
    • 学会等名
      第83回分析化学討論会
  • [学会発表] 細胞表層への石灰化反応を利用した,電気回転法によるアルカリフォスファターゼ分泌細胞の識別2023

    • 著者名/発表者名
      鈴木雅登,中澤亜美,安川智之
    • 学会等名
      第83回分析化学討論会
  • [学会発表] 微粒子の誘電泳動挙動の画像解析を利用した,微粒子上での抗原抗体複合体形成の検出2023

    • 著者名/発表者名
      鈴木雅登,松本惇希,安川智之
    • 学会等名
      化学とマイクロ・ナノシステム学会第47回研究会
  • [学会発表] 不均一な回転電場による細胞の回転位置制御と単一細胞の薬剤応答評価への応用2023

    • 著者名/発表者名
      山田稜河,鈴木雅登,安川智之
    • 学会等名
      化学とマイクロ・ナノシステム学会第47回研究会
  • [学会発表] 膜タンパク質を組み込んだGiant Plasma Membrane Vesiclesの作製と誘電泳動特性の評価2023

    • 著者名/発表者名
      江口瑠,鈴木雅登,安川智之
    • 学会等名
      化学とマイクロ・ナノシステム学会第47回研究会
  • [学会発表] VHH抗体修飾微粒子の誘電泳動挙動の解析に基づく抗原検出2023

    • 著者名/発表者名
      鈴木雅登,松本惇希,安川智之
    • 学会等名
      日本分析化学会第72年会
  • [学会発表] 電解還元パターン化ITO基板を用いた細胞サイズリポソームの選択的形成法の開発2023

    • 著者名/発表者名
      辻 千尋,鈴木雅登,安川智之
    • 学会等名
      日本分析化学会第72年会
  • [学会発表] チャネルタンパク質を組み込んだ細胞外小胞の誘電泳動特性の評価2023

    • 著者名/発表者名
      江口 瑠,鈴木雅登,安川智之
    • 学会等名
      日本分析化学会第72年会
  • [学会発表] 3次元グリッド電極を用いたペプチド核酸修飾シリカマイクロロッドの一括電気回転による誘電特性評価2023

    • 著者名/発表者名
      松本誠聡,鈴木雅登,安川智之
    • 学会等名
      2023電気化学秋季大会
  • [学会発表] コレステロール含有率の異なるリポソームの誘電泳動挙動と電気特性評価2023

    • 著者名/発表者名
      安川智之,波多美咲,鈴木雅登
    • 学会等名
      2023電気化学秋季大会
  • [学会発表] IgGタイプの立体構造特異的モノクローナル抗体の選択的作製法の開発2023

    • 著者名/発表者名
      磯﨑勇志,湊元幹太,鈴木雅登,安川智之,冨田昌弘
    • 学会等名
      第75回日本生物工学会大会
  • [学会発表] Identification of immuno-activative T cells based on simultaneous electrorotation2023

    • 著者名/発表者名
      Masato Suzuki,Moe Fujimoto,Tomoyuki Yasukawa
    • 学会等名
      The International Meeting on Chemical Sensors (IMCS2023)
    • 国際学会
  • [学会発表] 誘電泳動を用いたリポソームアレイの構築と電気化学免疫測定への応用2023

    • 著者名/発表者名
      水田早紀,鈴木雅登,安川智之
    • 学会等名
      第17回近畿支部夏季セミナー
  • [学会発表] 電気パルス細胞融合における電極被覆による細胞破裂抑制2023

    • 著者名/発表者名
      福井太一,鈴木雅登,安川智之
    • 学会等名
      第17回近畿支部夏季セミナー
  • [学会発表] 電解還元パターン化ITO 基板を用いた細胞サイズのリポソームアレイの構築2023

    • 著者名/発表者名
      辻千尋,鈴木雅登,安川智之
    • 学会等名
      第17回近畿支部夏季セミナー
  • [学会発表] マイクロロッドの電気回転法によるペプチド核酸(PNA) を用いた相補DNA の検出2023

    • 著者名/発表者名
      松本誠聡,鈴木雅登,安川智之
    • 学会等名
      第17回近畿支部夏季セミナー
  • [学会発表] Electrical Characterization of Giant Plasma Membrane Vesicles with Embedded Channel Proteins by Dielectrophoresis2023

    • 著者名/発表者名
      Ryu Eguchi,Masato Suzuki,Tomoyuki Yasukawa
    • 学会等名
      MRM2023/IUMRS-ICA2023
    • 国際学会
  • [学会発表] Detection of Antigen-antibody Complexes Using an Image Analysis of Dielectrophoretic Behavior of Microparticles2023

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Yasukawa,Masato Suzuki
    • 学会等名
      MRM2023/IUMRS-ICA2023
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 核酸修飾マイクロロッドの電気回転挙動2023

    • 著者名/発表者名
      松本誠聡,鈴木雅登,安川智之
    • 学会等名
      第25回関西表面技術フォーラム
  • [学会発表] 電解還元によるパターン化ITO基板表面の評価とリポソームアレイの作製2023

    • 著者名/発表者名
      辻 千尋,磯﨑勇志,鈴木雅登,安川智之
    • 学会等名
      第25回関西表面技術フォーラム
  • [学会発表] Characterization of the Opening and Closing of Channel Proteins Embedded in Giant Plasma Membrane Vesicles by Dielectrophoresis2023

    • 著者名/発表者名
      Ryu Eguchi,Masato Suzuki,Tomoyuki Yasukawa
    • 学会等名
      14th Asian Conference on Chemical Sensors
    • 国際学会
  • [学会発表] Monitoring Cell Membrane Capacitance by Cell Electrorotation in Microwells with Three Microelectrodes2023

    • 著者名/発表者名
      Ryoga Yamada,Masato Suzuki,Tomoyuki Yasukawa
    • 学会等名
      14th Asian Conference on Chemical Sensors
    • 国際学会
  • [学会発表] 新規免疫測定法の開発を目指した抗体修飾リポソームの誘電泳動によるアレイ化2023

    • 著者名/発表者名
      水田早紀,磯﨑勇志,鈴木雅登,安川智之
    • 学会等名
      化学とマイクロ・ナノシステム学会第48回研究会
  • [学会発表] 一括電気回転計測によるアルカリフォスファターゼ分泌活性を有する細胞の識別2023

    • 著者名/発表者名
      鈴木雅登,中澤亜美,磯﨑勇志,安川智之
    • 学会等名
      化学とマイクロ・ナノシステム学会第48回研究会
  • [学会発表] 電気パルス細胞融合における電極の薄膜被覆による細胞破裂の抑制2023

    • 著者名/発表者名
      福井太一,磯﨑勇志,鈴木雅登,安川智之
    • 学会等名
      化学とマイクロ・ナノシステム学会第48回研究会
  • [学会発表] ゼブラフィッシュ胚内のNAD(P)Hデヒドロゲナーゼ活性の多点電気化学測定による測定2023

    • 著者名/発表者名
      石川蓮珠,鈴木雅登,安川智之
    • 学会等名
      第69回ポーラログラフィーおよび電気分析化学討論会
  • [学会発表] 金属粒子を内包したonion like carbonを固定化担体とした酵素アレイの電気化学応答評価2023

    • 著者名/発表者名
      武内森史,鈴木雅登,小寺史浩,安川智之
    • 学会等名
      第69回ポーラログラフィーおよび電気分析化学討論会
  • [学会発表] Discrimination and selective retrieval of specific cells in a cell-based array by dielectrophoresis2023

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Yasukawa,Masato Suzuki
    • 学会等名
      2023 Fall Conference of the Korean Sensors Society Conference
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 兵庫県立大学大学院理学研究科 化学分析学講座

    • URL

      https://www.sci.u-hyogo.ac.jp/material/analytical_chem/index-j.html

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公開日: 2024-12-25  

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