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マイクロ流体デバイス
Microfluidic Devices
マイクロピペット吸引 / Micropipette aspiration

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マイクロピペット吸引によって,単一細胞を操作することが可能です。 単一の細胞や組織の生体力学的特性が細胞の形状に与える影響だけでなく,機械的刺激に対する反応,非腫瘍形成状態から腫瘍形成状態への移行,形態形成等に与える影響等も非侵襲的に評価できます。

マイクロピペット吸引では,細胞に加えられる力を高度に制御する必要があります。また,遷移状態を最小限に抑えるためには高速な反応速度が必要です。これらの理由から,マイクロピペット吸引には圧力制御装置が適しています。

Image courtesy of Dr Jean-Léon Maitre (Institut Curie, France)

Fluigent製品の強み

高精度の圧力制御

Fluigentの圧力制御装置は,低圧力領域(0.1-10 mbar)で微小圧力増分0.007 mbarを制御できる機能を備えた唯一の製品です。10 pNから1 nNの力を正確に加える必要があるマイクロピペット吸引に特に適しています。

圧力制御の定量化

手動で吸引する場合は作業者ごとに圧力のばらつきが生じますが, Fluigentの圧力制御装置は指定した圧力を+/-0.1%の精度で細胞に加えることができ,作業者によるばらつきが生じません。

優れた操作性

Fluigentの圧力制御装置はコンパクトで,お手持ちの顕微鏡やマイクロピペットと合わせて使用可能です。圧力は付属ソフトウェアで直感的に制御できます。AFM,サイトインデンター,光ピンセットといった他の手法は高価で,一定のトレーニングや専用の顕微鏡が必要になる場合があります。

マイクロピペット吸引 アプリケーション例

細胞の機械的特性の測定 / Cell mechanical properties measurement

生物学的プロセスの多くに,細胞の剛性変化という特徴がみられます。例: 有糸分裂に入る細胞[1],前癌状態に移行する腫瘍細胞[2],マラリアに感染した赤血球[3]
これらの変化は細胞スケールで起こり,細胞の剛性を正確に定量化するには,正確な測定が必要です。デュアルピペット吸引アッセイによって接触している細胞を分離することで,細胞間張力と細胞間界面における細胞・培地間張力の相対的な寄与を評価できます。[4]

シングルセル操作 / Single cell manipulation

単一細胞の分析またはクローン細胞株の開発には,単一細胞の精密な位置合わせが必要です。マイクロピペット吸引により,単一細胞または細胞クラスターの空間的配置が可能になります。

組織内の張力の不均一性調査 / Tension heterogeneity within tissue

単一細胞レベルで細胞張力を評価することで,組織内の張力のマッピングが可能です。このマッピングは,組織の形態形成や胚発生を促進する力の研究に有効です。[5]

体外診断 / In vitro diagnostics

細胞レベルでの剛性の測定は,顕微鏡では検知できない異常な動作を検出するための強力なツールとなります。一例として,受精後数時間以内の胚の生存可否は形態学的に区別できませんが,機械的特性により胚の生存率を予測できます。[6]

出典

[1] Théry M, Bornens M, Get round and stiff. 2008, HFSP J, 2(2):65-71
[2] Tavares S et al, actin stress fiber organization promotes cell stiffening and proliferation of pre-invasive breast cancer cells. 2017, Nat Commun. 8:15237
[3] Guo Q et al, Microfluidic biomechanical assay for red blood cells parasitized by Plasmodium falciparum. 2012, Lab Chip; 12(6):1143-50
[4] Jean-Léon Maître et al., Adhesion functions in cell sorting by mechanically coupling the cortices of adhering cells, Science. 2012;338(6104):253-6
[5] Jean-Léon Maître et al., Asymmetric division of contractile domains couples cell positioning and fate specification, Nature 536, 344–348 (2016)
[6] Yanez LZ et al, Human oocyte developmental potential is predicted by mechanical properties within hours after fertilization, 2016, Nat Commun. 7:10809

マイクロピペット吸引セットアップ

セットアップ模式図

Fluigentの圧力制御式送液システムFlow EZを使用したセットアップ構成例です。枠線内の製品は,「マイクロピペット吸引パッケージ」として販売しています。また,掲載内容以外の構成も可能ですのでお問い合わせください。

セットアップ模式図

マイクロピペット吸引パッケージ。枠線で囲まれている部分がパッケージに含まれる。



構成品

プロダクトコード 製品名 説明 個数
LU-FEZ-N025 Flow EZ (-25 bar) 圧力制御式送液システム 1
LU-SUPPKIT2 Supply Kit for Flow EZ 電源ケーブル等 1
LU-LNK-0002 Link Module Flow EZとPCの接続ハブ 1
21015001 Fluiwell-1C 15 mL エアタイトリザーバホルダ 1
FLG-9960 Compact Vacuum Pump 小型真空ポンプ 1
E-MASPI-KIT01 Tubing & Fittings Kit チュービングやコネクタのキット 1
- Linear Stage リザーバの可動式ステージ 1

一部を除くアイテムは単品での購入も可能です。