誘電泳動を利用した異種細胞のパターニング技術の開発

利用介电泳开发异质细胞图案化技术

基本信息

批准号：
17750149
负责人：
安川智之
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

細胞の誘電泳動特性の評価について詳細に検討し,ネガティブ誘電泳動の作用する周波数領域を調査した.この結果を基に,ネガティブ誘電泳動による細胞の大量一括で迅速なライン配列技術を確立できた.ネガティブ誘電泳動を利用すると細胞は電場強度の弱い方向に移動するため,電場強度の強い電極表面へ接触することなく配列させることが可能であった.電極に交流電圧を印加して1分程度での細胞ラインの形成が可能であった.3-5分間電圧印加状態を保持すると細胞は基板表面に付着した.さらに,デバイスを電極基板と細胞配列基板に分離し,配列化細胞を培養することができた.細胞配列に要する印加電圧,周波数および印加時間と細胞のバイアビリティーの関連について詳細に評価できた.また,細胞の電極表面への接触による破裂,電極の汚染を低減させるために電極表面をアモルファスフッ素樹脂の薄膜でコーティングすることにより,ポジティブ誘電泳動による電極表面での細胞のペアリングおよび数珠状の細胞ワイヤを創製できた.上下の基板にくし型マイクロバンドアレイ電極を配置した3次元アレイ電極を用いたネガティブ誘電泳動により細胞をバンドの格子点にドット状に配列できた.さらに,上下基板の4本のバンド電極で構成されるグリッド内へ細胞を捕捉し回転させることができた.これは,4本の電極へ印加する交流電圧の周波数を90度ずつ位相をずらすことにより達成された.この方法を用いると大量の細胞を一括で回転させることができるため,1回の実験で細胞膜表面の特性を統計学的に高精度で解析可能となる.実際に,細胞膜に提示された表面タンパク質(CD7)を発現しているヒトTリンパ種および発現していないヒト単球では,同周波数条件で回転速度が異なった.この研究課題を遂行するにあたり誘電泳動の新たな応用展開を多方面で示した.

我们详细研究了对细胞介电性特性的评估，并研究了负介电的频域作用。基于这些结果，我们能够通过负介电的负电泳为大量细胞建立快速的线条排列技术。使用阴性介电的电泳，细胞朝着电场强度较弱的方向迁移，因此可以在不接触电场强度强的电极表面的情况下进行排列。通过将交替电压施加到电极，可以在大约1分钟内形成细胞系。当施加电压3-5分钟时，细胞粘附在底物表面。此外，将设备分离到电极底物和细胞阵列底物中，并且可以培养布置的细胞。可以详细评估细胞阵列和细胞活力所需的应用电压，频率和应用时间之间的关系。此外，我们能够用无定形荧光素的薄膜将电极表面覆盖，以减少与电极表面接触和电极污染而导致的破裂。这允许通过阳性介电体和产生珠状细胞线在电极表面上产生细胞配对。使用负3D阵列电极与梳形微型阵列电极放置在顶部和底部基板上的阴性介电到电极，在频带的晶格点上以点状形状排列细胞。此外，将细胞捕获并旋转成由顶部和底部基板上的四个带电极组成的网格。这使得在四个电极上施加的交流电压的频率为90。这是通过按程度移动相位来实现的。使用这种方法，可以大量旋转大量细胞，从而可以在一个实验中对细胞膜表面的性质进行统计上的高精度分析。实际上，在相同频率条件下，在细胞膜和未表达的人单核细胞上呈现表达表面蛋白（CD7）的人T淋巴物种具有不同的旋转速度。在执行此研究主题时，我们在许多领域展示了介电性的新应用。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Oxygen permeability of surface-modified poly(dimethylsiloxane) characterized by scanning electrochemical microscopy

DOI：
10.1246/cl.2006.234
发表时间：
2006-02-05
期刊：
CHEMISTRY LETTERS
影响因子：
1.6
作者：
Shiku, H;Saito, T;Yamada, H
通讯作者：
Yamada, H

第28章誘電泳動を用いた微粒子のパターニング

第28章使用介电泳的细颗粒图案化

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
影响因子：
0
作者：
T.Yasukawa et al.;M.Suzuki et al.;C.-C.Wu et al.;Tomoyuki YASUKAWA et al.;鈴木雅登他
通讯作者：
鈴木雅登他

Enzyme Immunosensing for C-Reactive Protein with Scanning Electrochemical Microscopy.

使用扫描电化学显微镜对 C 反应蛋白进行酶免疫传感。

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
Bunseki kagaku 55
影响因子：
0
作者：
R.Kawai;M.Kimoto;S.Ikeda;T.Mitsui;M.Endo;S.Yokoyama;I.Hirao;T.Yasukawa et al.
通讯作者：
T.Yasukawa et al.

基板構造体の製造方法,基板構造体,電子放出素子,電子放出素子の製造方法,電子源,及び積層チップ

基板结构制造方法、基板结构、电子发射器件、电子发射器件的制造方法、电子源和层叠芯片

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Topographic, electrochemical, and optical images captured using standing approach mode scanning electrochemical/optical microscopy.

DOI：
10.1021/la0611763
发表时间：
2006-08
期刊：
Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids
影响因子：
0
作者：
Yasufumi Takahashi;Y. Hirano;T. Yasukawa;H. Shiku;H. Yamada;T. Matsue
通讯作者：
Yasufumi Takahashi;Y. Hirano;T. Yasukawa;H. Shiku;H. Yamada;T. Matsue

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通讯作者：
安川智之

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发表时间：
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通讯作者：
羽曾部卓

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发表时间：
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通讯作者：
安川智之