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レーザーを用いて細胞を配列する方法及び装置

国内特許コード P170014538
整理番号 (S2014-1239-N0)
掲載日 2017年8月24日
出願番号 特願2016-547488
出願日 平成27年9月9日(2015.9.9)
国際出願番号 JP2015075659
国際公開番号 WO2016039397
国際出願日 平成27年9月9日(2015.9.9)
国際公開日 平成28年3月17日(2016.3.17)
優先権データ
  • 特願2014-184193 (2014.9.10) JP
発明者
  • 吉川 研一
  • 谷口 浩章
  • 太田 太恵子
  • 橋本 周
  • 米田 晋一朗
  • ▲吉▼田 葵
出願人
  • 学校法人同志社
発明の名称 レーザーを用いて細胞を配列する方法及び装置
発明の概要 細胞同士が離れないように細胞を配列することができる、レーザーを用いて細胞を配列する方法及び装置を提供する。本発明に係る方法は、レーザーにより細胞を捕捉する工程と、溶媒が水性溶媒であり水溶性高分子を含む高分子溶液中で、捕捉された細胞を他の細胞に相対的に搬送して接触させる工程と、高分子溶液による枯渇効果によってこれらの細胞の接触を維持する工程と、を含む。本発明に係る装置は、レーザー光源と、溶媒が水性溶媒であり、水溶性高分子を含み、細胞の接触を維持するために枯渇効果を発生可能な高分子溶液と、細胞及び試料セルを収容するための試料セルと、レーザーを試料セル内で集光させるための集光レンズと、試料セルとレーザーの集光点とを相対的に3次元に移動させるための移動ユニットと、を備える。
従来技術、競合技術の概要


細胞は、生体内において様々な配置を取ることによりその機能を発揮している。従って、生体内における細胞の配置を生体外で再現できることが、生命科学の分野の研究において強く望まれている。



細胞の配置を再現するためには、細胞を自由に操作できる技術が必要である。細胞を操作する技術の一例として、レーザートラッピングがある。レーザートラッピングは、レーザーを集光させ、誘電体である微小物体をレーザーの集光部分で捕捉する技術であり、光ピンセットとも呼ばれている。レーザートラッピングによれば、細胞を非接触で捕捉して、三次元に移動させることができる。



例えば、特許文献1-2には、レーザートラッピングによって細胞を操作して細胞同士を接着させることが開示されている。

産業上の利用分野


本発明は、レーザーを用いて細胞を配列する方法及び装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
レーザーを用いて細胞を配列する方法であって、
レーザーにより細胞を捕捉する工程と、
溶媒が水性溶媒であり水溶性高分子を含む高分子溶液中で、捕捉された細胞を他の細胞に相対的に搬送して接触させる工程と、
前記高分子溶液による枯渇効果によってこれらの細胞の接触を維持する工程と、を含むことを特徴とする方法。

【請求項2】
枯渇効果による細胞の接触を300秒以上維持する、ことを特徴とする請求項1に記載の方法。

【請求項3】
形成した細胞の配列を前記高分子溶液が存在しない環境下におく工程を含む、ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の方法。

【請求項4】
形成した細胞の配列を前記高分子溶液から液体培地へ搬送する工程を含む、ことを特徴とする請求項1または2に記載の方法。

【請求項5】
細胞を立体的に配列することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の方法。

【請求項6】
前記高分子溶液における前記水溶性高分子の濃度Cが、前記水溶性高分子の重なり濃度をCとしたときに、0.1C≦C≦10Cになるように、前記高分子溶液を調整する工程を含む、ことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の方法。

【請求項7】
前記水溶性高分子の濃度Cは、0.3C≦C≦3Cであることを特徴とする請求項6に記載の方法。

【請求項8】
細胞を配列するための装置であって、
レーザーを発生させるためのレーザー光源と、
溶媒が水性溶媒であり、水溶性高分子を含み、前記細胞の接触を維持するために枯渇効果を発生可能な高分子溶液と、
前記細胞及び前記試料セルを収容するための試料セルと、
前記レーザー光源からのレーザーを前記試料セル内で集光させるための集光レンズと、
前記試料セルと前記レーザーの集光点とを相対的に3次元に移動させるための移動ユニットと、を備えることを特徴とする装置。

【請求項9】
前記集光レンズは、複数設けられており、
前記移動ユニットは、レーザーの集光点を前記試料セルに対して3次元に移動させる集光点移動機構を前記集光レンズ毎に備えることを特徴とする請求項8に記載の装置。

【請求項10】
前記試料セルの水平方向の一方には、前記高分子溶液を前記試料セルの液体収容空間に導入するための第一導入口が形成され、
前記試料セルの前記水平方向の他方には、枯渇効果を生じさせることができない追加の液体を前記液体収容空間に導入するための第二導入口が形成され、
前記試料セルの中央部には、前記液体収容空間内の空気を排出するための排気口が形成されていることを特徴とする請求項8または請求項9に記載の装置。

【請求項11】
前記高分子溶液における前記水性高分子の濃度Cは、前記水溶性高分子の重なり濃度をCとしたときに、0.1C≦C≦10Cであることを特徴する請求項8から請求項10のいずれか1項に記載の装置。

【請求項12】
前記水溶性高分子の濃度Cは、0.3C≦C≦3Cであることを特徴とする請求項11に記載の装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2016547488thum.jpg
出願権利状態 公開
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