超音波振動から生じる音響放射圧を用いた細胞剥離

• Material Type: 文書・図像類
• Title: 超音波振動から生じる音響放射圧を用いた細胞剥離
• Author/Editor: 倉科, 佑太
• Author Heading: 倉科, 佑太
• Publication, Distribution, etc.: 慶應義塾大学
• Publication Date: 2017
• Publication Date (W3CDTF): 2017
• Alternative Title: チョウオンパ シンドウ カラ ショウジル オンキョウ ホウシャアツ オ モチイタ サイボウ ハクリ; Chōonpa shindō kara shōjiru onkyō hōshaatsu o mochiita saibō hakuri; Cell detachment using acoustic radiation pressure generated by ultrasonic vibration
• Periodical title: 学事振興資金研究成果実績報告書
• Text Language Code: jpn; eng
• Target Audience: 一般
• Note (General): type:text; 本研究は, 従来の酵素を使用した剥離方法では細胞を損傷してしまう細胞剥離プロセスを改善するために, 超音波振動を用いて細胞を損傷せずに剥離する方法を構築することを目的とした。 細胞を損傷せずに剥離する方法として, 超音波振動と温度刺激を用いて細胞を剥離する方法については, Biotechnol. Bioeng.のFront coverに採用され, Keio Research Highlightにて掲載された。 さらに, より汎用性を高めることを目的として, 医療現場でも用いられるポリスチレン製の培養ディッシュを用いた細胞の剥離を行うために, 培養ディッシュに超音波振動を付与できる加振装置をガラス基材と圧電素子を用いて製作した。この装置と培養ディッシュの間をグリセロールで満たし, 超音波振動を培養ディッシュに効率よく伝達した。また, 上記の論文で発表した方法では, 温度刺激により細胞の増殖性が一時的に低下する問題があった。このため, 温度刺激の代わりに, 細胞を剥離する直前に細胞接着に必要なタンパク質を除去した培地に浸漬したのちに, 細胞を超音波振動により剥離した。 その結果, 大部分の細胞を剥離することができ, 剥離した細胞の表面をSEMにより確認したところ, 従来の方法と比較して細胞の仮足の伸展速度が改善した。また, 細胞の初期接着性も従来と比較して極めて向上することを確かめた。これに加えて, 剥離後のインテグリンなどの細胞表面のタンパク質をウェスタンブロットにより調べた結果, 従来の方法では分解されたこれらのタンパク質が残存することを確かめた。 また, 培養ディッシュの厚さや超音波振動の出力を調整することにより剥離の要因について考察し, その要因が音響流であることを確かめた。 これらの結果については, 現在データを整理し, 論文として近日投稿する予定である。 The purpose of this study is to demonstrate a damage-free method of the cell detachment using ultrasonic vibration in order to improve the cell detachment process without enzymes. As a method of cell detachment without damage, a detachment method using ultrasonic vibration and temperature modulation was carried out and accepted Biotechnol. Bioeng. as a Front cover and published at Keio Research Highlight. Furthermore, in order to detach cells using standard polystyrene culture dishes for adapting our method to general medical fields, we fabricated a vibration devise made by a glass plate and a piezoelectric element exciting ultrasonic vibration to the culture dish. The gap between the vibration device and the culture dish was filled with glycerol for improvement of vibration transmission efficiency. Also, we have a problem that the cellular proliferation was temporarily decreased due to temperature modulation in the method reported in the Biotechnol. Bioeng. Therefore, the adhered cells were immersed in a medium without proteins for cell adhesion immediately before detachment instead of temperature modulation, and the cells were detached using ultrasonic vibration. As a result, the number of cells detached by ultrasonic vibration was greater than those by trypsinization. In addition, the filopodia of the cell detached by ultrasonic vibration were extended compared to the cells detached by the conventional trypsinization, when the surface of the detached cells was observed by SEM. The initial adhesion property was also significantly improved as compared to the conventional trypsinization. Moreover, surface proteins (such as integrin) measured by western blotting remained on the cells detached using ultrasonic vibration. Detachment factor was identified to the acoustic streaming by the experiments considering the thickness of the culture dish and the amplitude of ultrasonic vibration. Regarding these results, we wrote a journal paper now.
• Access Restrictions: 限定公開
• Data Provider (Database): 国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）; https://irdb.nii.ac.jp
• Original Data Provider (Database): 慶應義塾大学 : 慶應義塾大学学術情報リポジトリ