JMT日本医疗——操作细胞的微环境①

点击量：175   日期：2022-11-24 09:58    编辑：JMT日本医疗

通过局部流体操作刺激10个以下细胞

理化学研究所⽣命功能科学研究中心集成生物装置研究小组的太田亘俊研究员、田中阳队长等人的研究小组，使用编入了多个玻璃毛细管的微流体装置，在数百万个培养细胞中只对数个～2000个细胞进行化学刺激的方法，证明了少数细胞周边的微环境（包含细胞分泌物的细胞周边的局部的液体环境）的控制是可能的。

本研究成果，在促进通过微环境的细胞间相互作用的阐明的同时，可以期待被广泛应用于细胞组织分析和生物组织工学。

众所周知，生物体内的细胞会分泌各种各样的物质，形成与细胞组织相应的微环境。由于微环境也与癌症的发生有关，因此尝试建立使用培养细胞和微流体设备的实验系统。但是，在以往的方法中，由于在进行微环境的液体操作时将培养中的细胞封闭在狭窄的空间中，因此对细胞的分泌物产生的影响一个难题。

此次，研究小组通过多个玻璃毛细管的微流体操作，不把培养细胞放在狭窄的空间，成功的只对少数细胞实施了化学刺激。此外，研究小组还确认，如果对在相邻空间培养的同种细胞给予不同的化学刺激，那么各个微环境中的细胞分泌物浓度会呈现不同的变化​。

本研究刊登在科学杂志《Analytical Chemistry》在线版（11月16日：日本时间11月17日）上。

背景

生物器官和细胞组织的高级功能是通过巧妙地组合各种细胞活动来表达的。作为细胞活动之一，可以举出细胞分泌物形成局部的液体环境（微环境）。细胞周围的微环境是由聚集在1边1mm以下的小空间的数十～数千左右的细胞产生的。例如，脑组织的视交叉上核的生物钟功能和使初期癌组织的周边细胞癌化的功能，被认为与微环境中存在的特异的细胞分泌物有密切的关系。

但是，高精度操作微环境的方法还没有确立。使用移液管等手工作业时，很难高精度地处理微环境这样的小空间液体。另外，可以操作微流体的传统微流体设备，为了覆盖细胞而设置，对象细胞被封闭在狭窄的空间中。因此，长时间使用设备会妨碍细胞的呼吸和营养成分的摄取，影响细胞的分泌物产生。

因此，本研究通过组合多个玻璃毛细管，制作了能够维持不妨碍细胞呼吸和营养补给的开放空间的微流体设备。使用该装置，从同样培养的数百万个细胞中选择数个～2000个细胞，向该细胞附近发送化学刺激，尝试了对象细胞附近的微环境操作。

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