X線マイクロビーム照射誘導を用いた神経細胞アレイの製作

利用 X 射线微束照射引导制造神经元阵列

基本信息

批准号：
18760053
负责人：
佐藤文信
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、X線マイクロビームを用いて、神経細胞め分化を制御し、人工的に配列された神経回路モデルを製作する。神経モデル培養細胞PC12は、放射線照射によってNGF成長因子を必要とせずに神経突起を成長させることが報告されている。卓上型のX線マイクロビーム照射装置を用いて、単一のPC12細胞に照射し、細胞の分化制御を行う技術を開発する。予備実験として、PC12細胞を培養シャーレで培養し、PC12のCo-60γ線照射を行った。吸収線量は最大10Gyで、細胞核内のDNA二重鎖切断の指標となるγ -H2AXの産生を蛍光抗体法で調べた。γ線照射直後では、γ -H2AXを示す応答が最大となり、24時間後には、修復作用によって10%程度まで減少していることが判った。また、4〜5日後より、神経突起を成長させる細胞が現れ、全体の20%のPC12細胞が分化することが判った。人工的に細胞を配列するためにマイクロチェンバーアレイチップを製作した。マイクロチェンバーアレイチップは、SU-8感光樹脂を用いてフォトリソグラフィーでガラス基板上に形成した。細胞を格納するための1個の容器の大きさは40x40μmで深さ15μmとなっている。また、オートクレーブで滅菌処理し、表面にゼラチン層を塗布した。マイクロチェンバー内にPC12細胞が培養されたサンプルを用意し、X線マイクロビーム照射装置を用いて最大10Gyまで照射した。γ線実験と同様に、照射直後では、γ -H2AXを示す応答が最大となり、24時間後には応答は小さくなっていた。ただし、神経細胞の分化については、ターゲット細胞の数%以下で見られ、γ線をもちいた場合と比較して、低い値となった。

在这项研究中，我们将使用 X 射线微束来控制神经元分化并创建人工排列的神经回路模型。据报道，培养的神经元模型细胞PC12在辐射照射下无需NGF生长因子即可生长神经突。我们将开发一种通过使用桌面 X 射线微束照射装置照射单个 PC12 细胞来控制细胞分化的技术。作为初步实验，将PC12细胞培养在培养皿中，并用Co-60伽马射线照射PC12。吸收剂量高达10 Gy，并使用荧光抗体方法研究了γ-H2AX的产生，γ-H2AX是细胞核中DNA双链断裂的指示剂。 γ射线照射后，γ-H2AX的响应达到最大，24小时后，由于修复作用，γ-H2AX的响应降低至约10%。此外，4至5天后，出现了长出神经突的细胞，并且发现PC12细胞总数的20%已分化。我们创建了微室阵列芯片来人工排列细胞。使用SU-8感光树脂通过光刻在玻璃基板上形成微室阵列芯片。一个用于储存细胞的容器的尺寸为40 x 40 μm，深15 μm。还在高压灭菌器中灭菌，并在表面涂上明胶层。制备在微室中培养PC12细胞的样品，并使用X射线微束照射装置照射高达10Gy。与γ射线实验类似，表示γ-H2AX的响应在照射后立即达到最大，并且在24小时后响应降低。然而，在不到百分之几的靶细胞中观察到神经细胞的分化，该值比使用γ射线时的值要低。