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細胞外電位計測デバイス及び細胞外電位計測方法 NEW コモンズ 新技術説明会

国内特許コード P180015368
整理番号 KIT14013
掲載日 2018年10月29日
出願番号 特願2014-140645
公開番号 特開2016-015912
出願日 平成26年7月8日(2014.7.8)
公開日 平成28年2月1日(2016.2.1)
発明者
  • 安田 隆
  • 八尋 寛司
出願人
  • 国立大学法人九州工業大学
  • STEMバイオメソッド株式会社
発明の名称 細胞外電位計測デバイス及び細胞外電位計測方法 NEW コモンズ 新技術説明会
発明の概要 【課題】細胞組織の長期の電位計測、及び細胞組織への薬剤刺激の制御を可能とする細胞外電位計測デバイス及び細胞外電位計測方法を提供する。
【解決手段】細胞外電位計測デバイス10は、表面に細胞Aを載置して培養する細胞培養膜11を備え、細胞培養膜11が、絶縁材料から形成される膜本体14と、膜本体14の表面に露出して配置される少なくとも1つの微小電極15と、微小電極15に接続される電極配線16とを有する細胞外電位計測デバイス10において、膜本体14には、裏面側から所定成分Bを細胞Aへ供給するための少なくとも1つの供給孔17が形成されている。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要 細胞外の多点の電位を同時計測することが可能なデバイスが、再生医療分野における細胞機能評価、創薬分野における薬効評価、神経生理学分野における細胞機能の解明などを目的に広く利用されている。このデバイスは、細胞培養面に多数の微小電極がアレイ状に配置された構造を有し、この面上に載置された神経系細胞や心筋細胞及びこれらの組織の細胞外電位を測定することができる(特許文献1~4参照)。

しかしながら、上述の従来の細胞外電位計測デバイスにおいては、比較的大きな細胞組織片の電位計測を行う際に、細胞組織と細胞培養面とが接触する領域で、栄養分や酸素等が枯渇して細胞組織が部分的に壊死してしまうことがある。そのため、長期的に安定した電位計測を行うことが困難である。また、従来の細胞外電位計測デバイスにおいては、細胞組織に対して薬剤刺激を行う際に、薬剤を均一に溶解した溶液を全ての細胞に対して均等に作用させることしかできず、薬剤刺激を時間及び場所的に制御することが難しい。例えば、細胞組織の特定部位に対して局所的に薬剤刺激をするためには、外部からガラスピペットなどの先端をその特定部位に近づけ、その先端から薬剤放出するなどの手法をとらざるを得ない。この手法は、複雑かつ慎重な操作を伴い、薬剤刺激の量や位置の制御性が良くない。
産業上の利用分野 本発明は、細胞外電位計測デバイス及びこれを用いた細胞外電位計測方法に関する。
特許請求の範囲 【請求項1】
表面に細胞を載置して培養する細胞培養膜を備え、
該細胞培養膜が、
絶縁材料から形成される膜本体と、
該膜本体の表面に露出して配置される少なくとも1つの微小電極と、
該微小電極に接続される電極配線とを有する細胞外電位計測デバイスにおいて、
前記膜本体には、裏面側から所定成分を前記細胞へ供給するための少なくとも1つの供給孔が形成されていることを特徴とする細胞外電位計測デバイス。

【請求項2】
請求項1記載の細胞外電位計測デバイスにおいて、
前記細胞培養膜表面側に、前記微小電極及び前記供給孔を含む領域を囲むように配置された細胞培養用筒状体を備えることを特徴とする細胞外電位計測デバイス。

【請求項3】
請求項1又は2記載の細胞外電位計測デバイスにおいて、
前記細胞培養膜裏面側に、前記供給孔を含む領域を囲むように配置された所定成分供給用容器をさらに備えることを特徴とする細胞外電位計測デバイス。

【請求項4】
請求項1~3のいずれか1項に記載の細胞外電位計測デバイスを用い、
前記細胞培養膜の裏面側から前記供給孔を介して、前記細胞培養膜の表面に載置された前記細胞に前記所定成分を供給する工程、及び
前記細胞の前記微小電極と接触する部位の電位を計測する工程
を有することを特徴とする細胞外電位計測方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2014140645thum.jpg
出願権利状態 公開
参考情報 (研究プロジェクト等) 九州工業大学 安田隆研究室
詳細は、下記「問合せ先」まで直接お問い合わせください。


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