ECISによる培養血管内皮細胞の動態挙動の解析と評価

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12780660
• Research Institution: Kawasaki College of Allied Health Professions
• Principal Investigator: 立花 博之 川崎医療短期大学, 臨床工学科, 助手 (00241216)
• Keywords: 電気インピーダンス計測 / 培養内皮細胞 / ずり応力 / 細胞間隙

Research Abstract

研究実施初年度である本年度は、培養細胞層の電気インピーダンス計測(ECIS;Electric Cell-substrate Impedance Sensing)が可能な流れ負荷システムの構築を行った。
通常のECISの計測では、静置培養下の細胞の計測しか行うことが出来ないが、本研究ではフローチャンバー設置用電極アレイ、ならびにECIS計測用のフローチャンバーの製作を行った。装置の妥当性の検証として、細胞を播種せず、フローチャンバー設置用電極アレイのみを用いてインピーダンスの計測を行った。その結果、静置培養用電極アレイと同様の値が得られた。フローチャンバー設置用電極アレイにウシ大動脈由来培養内皮細胞を播種し、大動脈の平均的な値である2Paのずり応力を負荷した。その結果、流れ負荷直後に急激にインピーダンスが上昇し、20分程度後にはほぼ基のレベルに低下した後、さらにインピーダンスの低下が認められた。ずり応力負荷直後の急激なインピーダンスの上昇は、流路内の圧の上昇によって内皮細胞が基質面に押しつけられ、物理的な要因によるものと思われる。その後に見られたインピーダンスが徐々に低下する反応は、ずり応力の負荷によって内皮細胞が形態変化をする過程で、内皮細胞-細胞間、あるいは細胞-基質間のタンパク分布が変化して接着性が変わり、それらの反応を反映したものと思われる。
以上より、本装置を用いれば内皮細胞が生体内に置かれているメカノストレス負荷状態におけるバリアファンクションの評価が可能であることが示唆された。現在のところ、電極コネクターなどの既存の装置を流用したシステムとなっているため、流れ負荷状態での内皮細胞の観察が不可能となっている。次年度はさらに装置に改良を加え、細胞を観察しながら計測が可能なシステムを構築する予定である。

Research Products

• [Publications] 片岡則之,望月精一,立花博之,小笠原康夫,辻岡克彦,梶谷文彦: "細胞電気インピーダンス計測システムによる培養血管内皮細胞の微細挙動の解析"第14回日本エム・イー学会秋季大会講演論文集. 64 (2000)
• [Publications] 片岡則之,望月精一,立花博之,小笠原康夫,辻岡克彦,梶谷文彦: "電気インピーダンス計測による単球付加時の培養内皮細胞間隙変化とタンパク構造変化"第23回日本エム・イー学会中四国支部大会講演論文集. 30 (2000)
• [Publications] 片岡則之,望月精一,立花博之,小笠原康夫,辻岡克彦,梶谷文彦: "単球付加時の培養内皮細胞間隙変化とタンパク構造変化"第52回日本生理学会中国四国地方会講演論文集. 30 (2000)