2019年4月 - 2022年3月
電気回転法を用いたキメラ抗原受容体を発現する高活性なT細胞のスクリーニング
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(C) 基盤研究(C)
本研究の特徴は,単一細胞を捕捉可能なマイクロウエルに対して4本の電極を配置させたマイクロウエル型電気回転デバイスを基盤として,外部刺激によって誘導される細胞電気特性(細胞膜容量,細胞質導電率)の変化を,外部より印加した交流電場との静電的な相互作用によって細胞に作用する力として一括に検出することにある.
本年度は,本研究の最大の特徴である,マイクロウエルを有した電気回転デバイスを作製した.マイクロウエル底面に2本,マイクロウエル上面に2本のマイクロ電極を有するウエル型電気回転デバイスを通常のフォトリソグラフィを用いて作製した.細胞の電気回転速度の視認性を高めるために基板にはガラス基板を用い,電極は透明導電性電極ITO,マイクロウエルは透明のエポキシ系のレジストを用いた.一度の実験で最大で225個の細胞をマイクロウエルへ捕捉した状態で電気回転の誘導が可能でデバイスを構築した.
このデバイスにJurkat細胞を導入した.数分間のインキュベーションによって細胞の自重によってウエルに捕捉されウエルへの単一細胞の捕捉は70細胞程度であり30%程度の充填率であった.4つのマイクロ電極への位相を90°ずらした交流電圧の印加によってマイクロウエル内に交流電場を誘導し,ウエル内の細胞を電気回転させた.300kHzの周波数の印加によって,細胞が一定の速度で電気回転することを実証した.
本デバイスの最大の特徴はマイクロウエル内で細胞の電気回転を誘導する点である.ウエル外の溶液に流れが生じてもウエル内の細胞は一定の速度で電気回転することが判明した.細胞はウエルに捕捉されているため,電気回転中に別の細胞の混入や,ウエルからの細胞の損失も生じず,数分間にわたって電気回転計測の計測が可能であった
本年度は,本研究の最大の特徴である,マイクロウエルを有した電気回転デバイスを作製した.マイクロウエル底面に2本,マイクロウエル上面に2本のマイクロ電極を有するウエル型電気回転デバイスを通常のフォトリソグラフィを用いて作製した.細胞の電気回転速度の視認性を高めるために基板にはガラス基板を用い,電極は透明導電性電極ITO,マイクロウエルは透明のエポキシ系のレジストを用いた.一度の実験で最大で225個の細胞をマイクロウエルへ捕捉した状態で電気回転の誘導が可能でデバイスを構築した.
このデバイスにJurkat細胞を導入した.数分間のインキュベーションによって細胞の自重によってウエルに捕捉されウエルへの単一細胞の捕捉は70細胞程度であり30%程度の充填率であった.4つのマイクロ電極への位相を90°ずらした交流電圧の印加によってマイクロウエル内に交流電場を誘導し,ウエル内の細胞を電気回転させた.300kHzの周波数の印加によって,細胞が一定の速度で電気回転することを実証した.
本デバイスの最大の特徴はマイクロウエル内で細胞の電気回転を誘導する点である.ウエル外の溶液に流れが生じてもウエル内の細胞は一定の速度で電気回転することが判明した.細胞はウエルに捕捉されているため,電気回転中に別の細胞の混入や,ウエルからの細胞の損失も生じず,数分間にわたって電気回転計測の計測が可能であった
- ID情報
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- 課題番号 : 19K05548
- 体系的課題番号 : JP19K05548
この研究課題の成果一覧
絞り込み
論文
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ECS Meeting Abstracts MA2021-01(58) 1583-1583 2021年5月30日 査読有り責任著者
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Biosensors & bioelectronics 175 112892-112892 2021年3月1日 査読有り筆頭著者
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The Analyst 145(12) 4188-4195 2020年6月21日 査読有り
講演・口頭発表等
21-
化学とマイクロ・ナノシステム学会第45回研究会 2022年5月22日
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化学とマイクロ・ナノシステム学会第45回研究会 2022年5月21日
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第82回分析化学討論会 2022年5月14日
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Materials Research Meeting 2021 2021年12月14日 招待有り
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化学とマイクロ・ナノシステム学会第44回研究会 2021年11月10日
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The 25th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences 2021年10月11日
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Dielectrophoresis Conference 2021 2021年7月29日
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第60回日本生体医工学会大会 2021年6月15日
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18 th International Meeting on Chemical Sensors 2021年6月1日
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第81回分析化学討論会 2021年5月23日
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その他RX Japan/関西広域連合 メディカルジャパン大阪 関西広域連合研究成果企業家促進セミナー 2021年2月24日 - 2021年2月26日
社会貢献活動
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