研究課題
再生医療から細胞生物学の基礎研究までの幅広い分野において、目的とする細胞種を選択し、正確に分離回収する技術が必要不可欠となっている。しかし、既存のフローサイトメーター等を用いた手法では、抗体などを用いて識別可能な細胞種にしか適用できないこと、また、擬陽性や擬陰性の細胞も分取してしまうことが問題として挙げられる。そこで、本研究では、光応答性材料をコートした基板上に一細胞ずつ並べた細胞アレイを作製し、目的に適う細胞のみを光照射によって迅速簡便に回収する技術の開発を目的とした。今年度は、一細胞アレイを用いて、一細胞ずつの動的な性質をハイスループットに画像解析した。一細胞アレイ上では細胞の位置が規格化されているため、簡便なプログラムによって高速に一細胞解析を実施できる。我々の開発した一細胞アレイと画像解析プログラムにより、非接着性細胞の経時的な形態変化を網羅的に解析し、膜受容体からのシグナル伝達に応じた細胞運動の定量化に成功した。これは、一個の細胞の一部を固定することで細胞の運動性に応じた形態変化を観察する本技術でしか得られない新しい細胞評価パラメーターである。また、既存の一細胞アレイでは解析が困難な接着性細胞のランダムウォークの定量化も一細胞ずつハイスループットに行うことができた。また、光分解性PEG脂質/BSA表面に一細胞アレイを作製して観察・解析後、望みの細胞に光を照射して光分解性PEG脂質の分解によって細胞を基板から遊離させ、細胞を回収することを試みた。共焦点顕微鏡での観察下で、複数の細胞に対して光を照射し、流路を用いて均一なせん断応力を細胞に負荷したところ、光を照射した細胞の選択的遊離が確認された。この手法では、複数の細胞に光を短時間照射するだけで、ハイスループットに目的細胞の回収・不要細胞の除去ができた。
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Methods in Cell Biology
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