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2015 年度 実績報告書

細胞接着面のラベルフリー定量的可視化法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 26650046
研究機関埼玉大学

研究代表者

吉川 洋史  埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (50551173)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
キーワード細胞・組織 / 生物物理 / 表面・界面 / バイオテクノロジー / 応用光学・量子光工学
研究実績の概要

平成27年度は、まず前年度までに構築した光干渉によるイメージング装置と、表面処理した機能性基板を組み合わせ、様々な細胞の接着面の定量計測に挑んだ。具体的には、メラノーマ細胞(B16-F10,B16-F1)、乳腺上皮細胞胞(MCF10A)、Tリンパ球性白血病由来細胞(CCRF-CEM)など、接着性および浮遊性細胞の接着ダイナミクスを系統的に計測した。その結果、光干渉信号を理論に基づき定量解析することで、接着性細胞が基板に物理吸着してから、細胞接着分子による接着の形成に至る過程を観察することに成功した。さらに本光干渉画像から、接着様式が切り替わるために要する時間を、染色を用いずラベルフリーに定量決定できることも示した。
また平成27年度は、上記の光干渉システムに加えて、原子間力顕微鏡、ラマン散乱検出装置を組み合わせた新規の細胞接着評価装置の構築にも挑んだ。原理的には本装置により、細胞-基板間の接着面積の定量計測に加えて、細胞‐基板間の接着力や、接着面にある化学種の同定を、同一細胞を用いて行うことが可能である。実際に本装置を用いて、フィブロネクチンやアルブミンなどで表面処理した基板に対するメラノーマ細胞を計測し、細胞-基板間の力学的相互作用を定量評価できることを示した。
以上により、光干渉法をベースとした細胞接着面の定量計測法を確立し、様々な細胞機能を評価する上での物理指標をラベルフリーに得ることができることを示すことに成功した。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Quantitative comparison of cancer and normal cell adhesion using organosilane monolayer templates: An experimental study on the anti-adhesion effect of green-tea catechins2016

    • 著者名/発表者名
      Rumi Sakamoto, Eisuke Kakinuma, Kentaro Masuda, Yuko Takeuchi, Kosaku Ito, Kentaro Iketaki, Takahisa Matsuzaki, Seiichiro Nakabayashi, Hiroshi Y. Yoshikawa, Hideaki Yamamoto, Yuko Sato, Takashi Tanii
    • 雑誌名

      In Vitro Cellular & Developmental Biology -Animal

      巻: 未定 ページ: 未定

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Quantitative Evaluation of Cancer Cell Adhesion to Self-Assembled Monolayer-Patterned Substrates by Reflection Interference Contrast Microscop2016

    • 著者名/発表者名
      Takahisa Matsuzaki, Kosaku Ito, Kentaro Masuda, Eisuke Kakinuma, Rumi Sakamoto, Kentaro Iketaki, Hideaki Yamamoto, Masami Suganuma, Naritaka Kobayashi, Seiichiro Nakabayashi, Takashi Tanii, Hiroshi Y. Yoshikawa
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry B

      巻: 120 ページ: 1221-1227

    • DOI

      10.1021/acs.jpcb.5b11870

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Physical Studies of Cell-Substrate Mechanical Interactions for the Regulation of Cell Migration and Tissue Formation2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Y. Yoshikawa'
    • 学会等名
      Hierarchical Dynamics in Soft Materials and Biological Matter
    • 発表場所
      京都大学, 京都府, 京都市
    • 年月日
      2015-09-23 – 2015-09-26
    • 招待講演
  • [学会発表] 細胞接着ダイナミクスの解明に向けた新規計測システムの開発2015

    • 著者名/発表者名
      佐藤健,松崎賢寿,川村隆三,中林誠一郎,吉川洋史
    • 学会等名
      バイオアセンブラ第4回若手シンポジウム
    • 発表場所
      大阪大学, 大阪府, 豊中市
    • 年月日
      2015-07-03

URL: 

公開日: 2017-01-06  

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