東京大学は2015年12月3日、細胞を傷つけずに細胞の酸素代謝を計測できる、柔らかい光学式シート型センサーを世界で初めて開発したと発表した。同大学大学院工学系研究科の一木隆範准教授らとニコンの共同研究グループによるもので、同年12月1日に「PLOS ONE」オンライン版に掲載された。

医薬品や再生医療の研究では、使用する細胞の品質や活性を評価する必要があるが、従来の計測法では、細胞自体を傷つけてしまうという問題があった。そのため、培養した細胞を傷つけずに測定でき、かつ、測定後に容易に取り除くことのできる装置の開発が望まれていた。

そこで同研究グループは、培養シャーレ中で、細胞を傷つけずに細胞の代謝活性を計測でき、終了後には簡単に取り除くことができる、柔らかいシート型センサーを開発した。このセンサーは、柔らかな透明ポリマーシートの表面に、マイクロチャンバーと呼ばれる髪の毛の太さほどの小さなへこみがたくさん形成されており、その中に酸素の濃度によって発光の反応が変わるリン光発光性金属錯体のセンサーを備えている。

これを培養細胞や3次元組織切片に被せるだけで、細胞を傷つけることなく、代謝活動によるわずかな酸素消費量を高感度に測定できる。

実際に、このシートを培養細胞や生体組織に載せ、センサーが発する光を自動的に検出する自動光学計測システムと組み合わせて使ったところ、1分間に100カ所の自動計測ができ、がん細胞やラットの脳組織中にある神経細胞の酸素代謝を計測することに成功した。

このセンサーシートは大量生産が可能で、医薬品開発や再生医療に使う細胞の品質管理技術への応用が期待されるとしている。

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