微粒子型細胞活動計測プローブの設計とマイクロ流路解析システムの構築

颗粒细胞活性测量探针设计及微通道分析系统构建

基本信息

批准号：
19021038
负责人：
大谷亨
金额：
$ 2.43万
依托单位：
Kobe University (2008)Toyama Prefectural University (2007)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、細胞から分泌される細胞間情報伝逹分子を一細胞レベルにて計測することを目的とする。ハイドロトロピックデンドリマーをベースとした型細胞活動計測プローブ合成と蛍光解析と融合することにより、細胞間ネットワーク情報解析の基礎の確立を図る。本年度は、ポリグリセロールデンドリマー(PGD)表層に糖鎖を導入し、蛍光ナノ粒子である量子ドット表面にPGDをコーティングした。マウスマクロファージ様J774.1細胞にPGDコート量子ドットを添加し、洗浄したところ、ナノ粒子が取り込まれる様子が観察された。そこで、この細胞の活性化の指標となる一酸化窒素産生を蛍光色素により定量したところ、2時間にわたり蛍光強度の増大が見られた。このことから、PGDをコートしたナノ粒子がマクロファージ様細胞を刺激し、細胞内活性を促したものと推察され、細胞活動計測の可能性を示した。細胞活動計測プローブは、細胞内へ侵入する必要性があるため、マイクロメータサイズの粒子のナノサイズ化は必須の検討項目である。そこで、湿式微粒化装置(スターバーストミニ、スギノマシン(株))を用いた超高圧処理によりリボソームのナノサイズ化を試みたところ、z平均粒径が50MPaでの112nmから245MPaでは81nmにまで減少した。カルセインを用いた膜安定性評価実験を行ったところ、蛍光強度測定開始から10分間経時的にモニターすると処理圧に関わらず、蛍光強度に変化はなかった。このことは、50〜245MPaにて処理したカルセイン封入PEGリボソームは、PBS中にて安定にカルセインを保持していることを示していた。以上より、PGDをベースとした蛍光解析による細胞活動計測ならびに超高圧処理によるリボソームのナノサイズ化に成功した。これらを組み合わせることにより、リボソームとPGDによる細胞レベルによる情報伝達解析への発展が期待できる。

本研究的目的是在单细胞水平上测量细胞分泌的细胞间信息传递分子。通过将基于水溶树状聚合物的细胞活性测量探针合成与荧光分析相结合，我们的目标是为细胞间网络信息分析奠定基础。今年，我们将糖链引入聚甘油树枝状聚合物（PGD）的表面层，并用PGD涂覆量子点（荧光纳米颗粒）的表面。当将 PGD 包被的量子点添加到小鼠巨噬细胞样 J774.1 细胞并洗涤时，观察到纳米颗粒的摄取。当我们使用荧光染料量化一氧化氮的产生（细胞活化的指标）时，我们发现荧光强度在 2 小时内增加。由此推断，PGD包被的纳米颗粒刺激巨噬细胞样细胞并促进细胞内活性，表明测量细胞活性的可能性。由于细胞活性测量探针需要穿透细胞，因此将微米尺寸的颗粒转化为纳米尺寸的颗粒是一个重要的考虑因素。因此，当我们尝试使用湿式雾化装置（Starburst Mini，杉野机械有限公司）通过超高压处理将核糖体纳米化时，z平均粒径从50 MPa时的112 nm下降到245 MPa时的81 nm。兆帕做到了。在使用钙黄绿素的膜稳定性评价实验中，无论处理压力如何，当从荧光强度测量开始起10分钟内随时间监测时，荧光强度没有变化。这表明在 50 至 245 MPa 下处理的钙黄绿素封装的 PEG 核糖体在 PBS 中稳定保留了钙黄绿素。基于上述，我们成功地使用基于PGD的荧光分析和使用超高压处理的纳米核糖体测量细胞活性。通过结合这些方法，我们有望在细胞水平上开发核糖体和PGD信息传输的分析。