JMT日本医疗——操作细胞的微环境②

点击量：121   日期：2022-11-24 10:01    编辑：JMT日本医疗

研究方法成果

研究小组，制作了在1边1mm以下的小的区域能精度很好地流体操作，编入了多个玻璃毛细管的微流体控制用的设备（图1）。该装置不仅可以在不将细胞封闭在狭窄空间内的情况下进行液体操作，还可以简单地更换组装在装置中的毛细管，因此可以根据对象细胞的数量选择毛细管的大小，进行微流体操作。此外，可任意选择流体出入口，可灵活设定导入流体的流动方向和范围（图2）。

图1 收敛玻璃毛细管进行微流体控制器件

左图设备的俯视图。从左右毛细管向内的箭头方向导入两种不同的液体，从其他毛细管向外的箭头方向回收液体，可以在相邻的两个区域形成不同的微环境。

中图设备的剖面图。

右图设备放置在细胞培养皿上并从侧面拍摄的照片。

图2 装置微流体操作图

根据流体操作中使用的毛细管的位置和根数，操作的微环境的大小和形状发生变化。上段是表示液体的流入和回收方向的插图，下段是实际进行流体操作品的结果。虚线的椭圆表示毛细管的尖端位置。（左）利用2个液体导入口和2个液体回收口、（中）2个液体导入口和3个液体回收口、（右）2个液体导入口和6个液体回收口的毛细管进行流体操作。

其次，为了验证所开发的器件的微流体控制能力，尝试了对覆盖塑料培养皿底面的状态下的成肌细胞进行化学刺激（图3）。从一方的毛细管导入具有细胞剥离作用的胰蛋白酶水溶液​，从位于对面的毛细管导入不含胰蛋白酶的水溶液时，仅在微环境中导入胰蛋白酶的细胞局部剥离，其他区域的细胞仍粘接在培养皿上。并且，通过将毛细管内径减小为0.04mm，将胰蛋白酶水溶液的流量减小为每分钟10纳米升（nL，1nL为百万分之一mL），平均为0.0038平方毫米（0.06mm）×0.06mm左右的面积）的细胞能剥离。这个面积，作为细胞数相当于10细胞以下（7.6±2.0个）。

图3 使用器件的细胞剥离

左图细胞剥离时的俯视图。从右边的毛细管导入胰蛋白酶水溶液，从左边的毛细管导入不含胰蛋白酶的水溶液。从上下毛细管中回收液体，在相邻的两个区域形成胰蛋白酶导入环境和非胰蛋白酶导入环境。

导入中图各水溶液前的实施了红色荧光标记的细胞的照片。虚线的椭圆表示用于液体流出入的毛细管的前端位置。

右图导入各水溶液后的实施了红色荧光标记的细胞的照片。发生局部细胞剥离的部分没有荧光显色，因此看起来很暗。

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