| 研究課題/領域番号 |
26810081
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
重田 香織 (杉山香織) 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 環境管理研究部門, 研究員 (20639744)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 単一細胞分析 / 元素分析 / 質量分析 / 誘導結合プラズマ質量分析計 / ドロプレット試料導入 / インクジェット / マイクロ流体デバイス / メタロミクス |
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| 研究実績の概要 |
ヒ素やカドミウムなどの微量金属元素による細胞の癌化メカニズム，あるいは細胞の発生・分化における必須微量元素の役割など，生体における微量金属元素の役割の解明を目指すメタロミクス研究は，iPS 細胞の開発により，単一細胞レベルでの研究を可能とする新たなステージに入っている。しかし，単一細胞を対象とした有効な微量元素分析法はこれまで開発されていなかった。本研究では，細胞のハンドリング技術をさらに発展させ，細胞選択的な微量元素分析を実現することを目的とする。
平成27年度は，マイクロ流体デバイスを用いることにより，単一細胞を分離，移動，静止可能な細胞ハンドリング技術を開発を行った。すでに開発した電気泳動現象を利用する微生物分離チップにおいて，フローサイトメトリー技術を応用して流路形状の最適化を行い，単一細胞レベルでのハンドリングを可能なシステムに改良を行った。開発したマイクロ流体デバイスにおいて，実際にHeLa細胞を導入し，顕微観察システムを用いて細胞の挙動を観察した。
また，細胞から得られる過渡的な信号を検出するため，銀ナノ粒子懸濁液をネブライザーによって噴霧し，誘導結合プラズマへ直接導入し，銀ナノ粒子から得られる過渡的な信号の検出を行った。このとき，開発した高時間分解能の質量分析計を用い，検出器から取得したパルスを任意の時間で積分することで，10nmスケール銀ナノ粒子の検出が可能となった。さらに，ナノ粒子懸濁液中の粒子サイズ，そのサイズ分布を求めるため，得られた信号強度からヒストグラムを作成する解析するソフトウェアの開発を行った。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
平成27年度の目標のマイクロ流体デバイスによる細胞のハンドリング・顕微システムの開発を行い，ともに満足できるレベルで達成できていることから，本研究はおおむね順調に進展しているといえる。
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| 今後の研究の推進方策 |
標準溶液を微小液滴として射出し，各元素の感度，繰り返し精度，マトリックス効果など，微量元素分析装置としての基本情報を取得する。次に，純水の液滴に濃度が既知の細胞を内包して分析し，単一細胞分析装置としての性能を調査する。以上の基本性能の評価後，実試料として，細胞を用いて，細胞形態と必須微量元素濃度とを測定し，酵母細胞の各細胞周期時期における元素分布の解析を行う。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
平成27年12月10日～平成29年1月19日において，産前産後の休暇又は育児休業による中断のため。
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| 次年度使用額の使用計画 |
補助事業期間の延長を行い，育児休業から復帰後，物品費，旅費として使用する。
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