2008 Fiscal Year Annual Research Report
二波長エバネッセント波照射細胞電位・屈折率センシングによる細胞膜イオン輸送制御
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20360102
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
佐藤 洋平 Keio University, 理工学部, 准教授 (00344127)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
村上 俊之 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (00255598)
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| Keywords | マイクロ流体デバイス / 細胞膜 / 細胞表面電位 / 細胞内屈折率 / エバネッセント波 / 二波長 / ナノLIF / マイクロPIV |
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| Research Abstract |
マイクロ流体デバイスによる液体(培養液)中の細胞膜・液体間イオン輸送制御技術の確立を目的として,二波長エバネッセント波照射による細胞表面電位および細胞内屈折率のセンシング技術の開発を行う.培養液中の細胞に波長の異なるエバネッセント波を照射し,液体中にてイオン化する蛍光色素からの蛍光強度分布比を計測し,細胞表面電位を求める.一方,二波長エバネッセント波を照射し細胞内エバネッセント波強度比変化を検出することによる細胞屈折率センシング技術の開発を行い,また屈折率の違いによる細胞の種類(培養環境や死滅した細胞)の特定を行い,細胞培養環境,電位および屈折率との相関関係を明らかにする.本年度は,ナノLIF(レーザ誘起蛍光)イメージング法および二種類の蛍光色素を用いた二波長蛍光イメージング法を開発し,3CCDカメラにて撮像した画像の色からゼータ電位分布イメージングを可能とし,細胞表面電位計測の簡略化が可能となった.マイクロチャネル壁面にオクタデシルトリクロロシラン(OTS)を用いて化学的に表面修飾を行い,マイクロPIV(粒子画像流速計)による流速計測と併用することにより,壁面ゼータ電位パターンの流体力学的観点から最適化を行った.更に電界強度および電界印加方向を制御し,表面修飾を施したマイクロチャネル内電気浸透流速度をパルスジェネレーターにより制御可能な技術の開発を行い,マイクロPIVおよびナノLIFを併用してマイクロチャネル内の対流と拡散によるイオン濃度分布変化を定量的に把握することが可能となった.
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