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細胞光応答制御用基板、細胞光応答制御装置、細胞光応答検出装置、細胞光応答制御方法及び細胞光応答検出方法

国内特許コード P120008082
整理番号 S2009-0568
掲載日 2012年10月26日
出願番号 特願2009-079411
公開番号 特開2010-227041
登録番号 特許第5253263号
出願日 平成21年3月27日(2009.3.27)
公開日 平成22年10月14日(2010.10.14)
登録日 平成25年4月26日(2013.4.26)
発明者
  • 宇理須 恒雄
  • 宇野 秀隆
  • 浅野 豪文
出願人
  • 大学共同利用機関法人自然科学研究機構
発明の名称 細胞光応答制御用基板、細胞光応答制御装置、細胞光応答検出装置、細胞光応答制御方法及び細胞光応答検出方法
発明の概要

【課題】時間分解能と空間分解能が高く小型化・高集積化が可能な細胞光応答制御用基板、該基板を用いた細胞光応答制御装置、細胞光応答検出装置等を提供する。
【解決手段】細胞の光応答検出装置において、基板の光開口部に光感受性細胞を位置させ、光源用開口部側から光感受性細胞に光照射し、該光感受性細胞が発生するシグナルを検出する細胞の光応答検出方法等。
【選択図】図9

従来技術、競合技術の概要


細胞が、細胞内や細胞相互においてシグナルの伝達をしていることが明らかとなっており、そのシグナルとしては、ホルモンや電気刺激を例示することができる。



神経細胞のシグナル伝達においては、電気シグナルである活動電位や神経伝達物質がシグナルとなる。そして、神経細胞の活動電位を外部から制御できることは神経細胞のネットワークの研究に極めて有用である。



従来、神経細胞の外部制御方法としては、例えば神経細胞に電極を挿入し電気信号で励起する方法(下記特許文献1)や光を上部から照射する方法(下記特許文献2)が知られている。しかし、高集積化可能ならびに高い時間および高い空間分解能をもった神経細胞活動電位の外部制御方法は存在しなかった。その他、光感受性を有する細胞について、高い時間分解能及び空間分解能を有し、小型化・高集積化が可能な細胞の光応答の制御・検出方法及び装置は存在しなかった。

産業上の利用分野


本発明は、細胞光応答制御用基板、細胞光応答制御装置、細胞光応答検出装置、細胞光応答制御方法及び細胞光応答検出方法に関する。



さらに詳しくは、本発明は高い時間分解能及び空間分解能を可能とし、装置の小型化を可能とし、高集積化を可能とし、長時間・繰り返しの細胞の光応答を制御・検出可能な、細胞光応答制御用基板、細胞光応答制御装置、細胞光応答検出装置、細胞光応答制御方法及び細胞光応答検出方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
細胞光応答制御用基板と、光源とを備えた細胞光応答制御装置であって、
前記光源は前記細胞光応答制御用基板における下記光透過路の基板第二層の表面側に備えられ、
前記細胞光応答制御用基板が、互いに接合された下記の第一層光透過路を有する基板第一層と、第二層光透過路を有する基板第二層とを少なくとも備える複層構造を有し、前記第一層光透過路と第二層光透過路とによって単一の光透過路を構成している
細胞光応答制御装置
(1)前記基板第一層は、光透過性の材料からなり、下記の第二層光透過路に相当する部分が第一層光透過路として規定され
少なくとも、当該第一層光透過路の表面側の開口部又は表面側の開口部周縁部に細胞外マトリックス形成物質が備えられている
(2)前記基板第二層は、光不透過性の材料からなり、更に以下のいずれかの形態の第二層光透過路が設けられている。
(2-1)透孔である第二層光透過路
(2-2)前記透孔に光透過性の材料を充填してなる第二層光透過路

【請求項2】
前記第二層光透過路の表面側の端部近傍部分が拡径されている請求項1に記載の細胞光応答制御装置

【請求項3】
前記細胞光応答制御用基板が、前記光透過路を複数有する請求項1又は請求項2に記載の細胞光応答制御装置

【請求項4】
前記細胞光応答制御装置において、前記第一層光透過路の表面側に溶液を導入できる液溜部を設けた請求項1~請求項3のいずれかに記載の細胞光応答制御装置。

【請求項5】
請求項1~請求項4のいずれかに記載した細胞光応答制御装置を用い、前記第一層光透過路の表面側の開口部に光感受性を有する細胞を位置させ、その光透過路の基板第二層の表面側から該光感受性を有する細胞に光を照射する細胞光応答制御方法。

【請求項6】
前記細胞光応答制御方法において、光感受性を有する細胞にシグナル伝達機能を有する細胞を連結することにより、細胞ネットワークが設けられている請求項5に記載の細胞光応答制御方法。

【請求項7】
請求項1~請求項4のいずれかに記載した細胞光応答制御装置に対して、更に、細胞に接し又は細胞の近傍に位置する細胞光応答検出器を備えてなる細胞光応答検出装置。

【請求項8】
請求項7に記載した細胞光応答検出装置を用い、前記第一層光透過路の表面側の開口部に光感受性を有する細胞を位置させ、その光透過路の基板第二層の表面側から該光感受性を有する細胞に光を照射する細胞光応答検出方法。

【請求項9】
前記細胞光応答検出方法において、光感受性を有する細胞にシグナル伝達機能を有する細胞を連結することにより、細胞ネットワークが設けられている請求項8に記載の細胞光応答検出方法。
産業区分
  • 微生物工業
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2009079411thum.jpg
出願権利状態 権利存続中


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