メカノケミカル的手法による細胞挙動のダイナミック制御用バイオチップの開発

使用机械化学方法开发用于动态控制细胞行为的生物芯片

基本信息

批准号：
08J05826
负责人：
川島丈明
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2010
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J05826/
关键词：
細胞転写技術筋芽細胞(C2C12)神経芽細胞(NG108-15)細胞転写フィブリンゲルコラーゲンゲル細胞パターニング電気化学バイオリソグラフィー脱着式培養基板血管内皮細胞筋芽細胞 3次元培養共培養細胞挙動制御細胞間コミュニケーション細胞パターン

项目摘要

近年,多くの筋神経系の疾患の研究がおこなわれてきている.このような実験では動物実験が盛んに行われている.しかし,このような動物実験は今後縮小する必要が社会的に叫ばれている.そのためには,培養細胞を用いた効果的な実験系と評価方法の確立が必要である.最終年度では,細胞転写技術を神経芽細胞(NG108-15)と筋芽細胞(C2C12)に応用した.まず,筋芽細胞をフィブリンゲルシート上に容易にライン状のパターンを転写することが可能であることを示した.続いて,フィブリンゲルシート上に転写した筋芽細胞パターンを分化誘導し,容易にパターン化筋細胞への分化が可能であることを示した.さらにこの転写後のパターン化筋細胞のゲルシートへ電気刺激を付加することで,従来の平面基板上での実験系と比較し,より効率的に培養筋細胞への運動能力の付加が可能となることをしめした.また,このパターン化培養筋細胞ゲルシートと神経芽細胞のパターンを転写したゲルシートとを張り合わせることによって容易に3次元ゲル培養において,筋-神経接合部様構造の構築を実現した.また,着脱式細胞培養基板を用いて,観察が容易な筋-神経接合部の構築も行った.従来の共培養手法の多くは,ランダムな培養が多く,特定の領域に細胞間接合部を作りこむことが難しかった.このために,共培養を単に行っても,目的の接合部位が不明確であり,接合部位を指標とした評価を行うことは難しかった.そこで,細胞-細胞間の接着部位を特定の領域に作製可能な着脱式培養基板を使用することで,容易に観察が可能な培養系が構築可能となる.具体的には,ポリスチレンとポリジメチルシロキサン(PDMS)で作製した着脱式培養基板上に筋芽細胞と神経芽細胞を培養し,各細胞を適切なタイミングで分化し着脱することで,着脱面付近に筋-神経接合様構造の作製が可能であることを示した.

近年来，针对肌肉和神经系统的许多疾病进行了研究。此类实验中经常进行动物实验。但是，未来社会需要减少此类动物实验。为此目的，进行培养。细胞必须是有必要建立一个有效的实验体系和评估方法，在最后一年，我们将细胞转录技术应用于纤维蛋白凝胶片上的神经母细胞（NG108-15）和成肌细胞（C2C12）。接下来，我们诱导了转移到纤维蛋白凝胶片上的成肌细胞图案的分化，并且表明在该转录后可以容易地将它们分化为图案化的肌细胞。通过对图案化的肌肉细胞的凝胶片施加电刺激，我们已经证明，与使用平面基底的传统实验系统相比，可以更有效地赋予培养的肌肉细胞运动能力。此外，这种图案化的培养的肌肉细胞凝胶。通过将转移有神经母细胞图案的凝胶片粘贴在一起，我们可以轻松地在三维凝胶培养中实现肌肉-神经连接样结构的构建。此外，通过使用可移动的细胞培养基质，肌肉和神经很容易观察到我们还构建了连接。许多传统的共培养方法涉及大量随机培养，因此很难在特定区域的细胞之间建立连接。因此，简单地进行共培养，目标连接部位不清楚，并且联合部位是使用指标进行评估很困难，因此，通过使用可在特定区域的细胞之间形成粘附位点的可移动培养基质，可以构建易于观察的培养系统，具体而言，聚苯乙烯和聚。通过在由二甲基硅氧烷（PDMS）制成的可移动培养基质上培养成肌细胞和神经母细胞，并通过在适当的时间分化每个细胞并附着和分离，我们在附着和分离表面附近创建了肌肉-神经连接样结构。它是可以制造的。