JP4869020B2 - Neutrophil function test system and neutrophil function test method - Google Patents

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Description

本発明は、動物やヒトの好中球における遊走能および活性酸素産生能などの細胞機能を検査するシステムに関する。   The present invention relates to a system for examining cell functions such as migration ability and active oxygen production ability in neutrophils of animals and humans.

本発明の好中球機能検査システムは好中球機能の亢進や低下を定量的に検出するものであり、動物やヒトの病気などの診断、予防に有用である。 The neutrophil function test system of the present invention quantitatively detects an increase or decrease in neutrophil function, and is useful for diagnosis and prevention of diseases of animals and humans.

また、各種の薬剤が好中球機能に及ぼす影響をスクリーニングすることにも利用できる。   It can also be used to screen the effects of various drugs on neutrophil function.

動物やヒトの白血球は、生体の感染防御において重要な役割を担っている。白血球の中でも好中球は最も数が多く、生体内に細菌などの異物が侵入すると血液中に存在する好中球が異物に向かって血管外へ遊走し、活性酸素を放出して細菌を殺菌する。従って好中球の遊走能や活性酸素産生能が低下すると感染症などの病態に陥る危険性が高くなる。 Animal and human leukocytes play an important role in the defense of living organisms. Among leukocytes, neutrophils are the most numerous. When foreign substances such as bacteria enter the body, the neutrophils present in the blood migrate to the outside of the blood vessels toward the foreign substances, releasing active oxygen and killing the bacteria. To do. Therefore, when the neutrophil migration ability and active oxygen production ability decrease, the risk of falling into a pathological condition such as an infection increases.

また、ある種の抗菌薬によって好中球の遊走能や活性酸素産生能が阻害されたり、促進されたりすることも知られている(例えば、倉辻忠俊、感染症学雑誌、52,358−363(1978);非特許文献1、赤松浩彦、炎症、14,59−60(1994);非特許文献2を参照)。 It is also known that certain antibacterial drugs inhibit or promote the ability of neutrophils to migrate or react with active oxygen (for example, Tadatoshi Kuramata, Journal of Infectious Diseases, 52, 358- 363 (1978); Non-patent document 1, Hirohiko Akamatsu, Inflammation, 14, 59-60 (1994); see Non-patent document 2).

さらに最近では、動脈の異常部位に遊走した好中球が産生する活性酸素が動脈硬化の要因であることも指摘されている。 More recently, it has been pointed out that active oxygen produced by neutrophils that have migrated to abnormal sites in arteries is a factor in arteriosclerosis.

このように好中球機能の評価が重要であることが知られているにもかかわらず、一般には好中球数の検査のみが行われ、好中球の遊走能や活性酸素産生能の検査は行われていない。これは、好中球の遊走能や活性酸素産生能の評価が容易に実施できないことに起因している。 Although it is known that the evaluation of neutrophil function is important in this way, in general, only the neutrophil count is examined, and the neutrophil migration ability and active oxygen production ability are examined. Is not done. This is because neutrophil migration ability and active oxygen production ability cannot be easily evaluated.

細胞遊走能の評価装置としては、細胞懸濁液と走化因子溶液との間に微孔性の膜を設置し、膜を通過して走化因子側に移動する細胞数を測定するボイデン・チャンバー方式、微孔性膜のかわりに基板上に多数形成した微小流路を用いるアレイ方式などがある。しかし、これらの方法では非常に手間のかかる作業を必要とし、一般に普及するには限界があった。 As a device for evaluating cell migration ability, Boyden's membrane is used to measure the number of cells that pass through the membrane and move to the chemotactic factor by installing a microporous membrane between the cell suspension and the chemotactic factor solution. There are a chamber system, an array system using a large number of microchannels formed on a substrate instead of a microporous film. However, these methods require very laborious work, and are generally limited.

一方、好中球の活性酸素産生能の検査は、フローサイトメーターを用いて測定する方法があるが、装置が大型で検査費用も高額にならざるを得なかった。フローサイトメーターのような特殊な機械を使用せずに好中球の活性酸素産生能を測定するには、血液から好中球のみを分離する必要があり、密度勾配遠心法などの手間のかかる作業を必要とした。さらにこの全血から好中球を分離する作業の間に好中球の活性が低下し、正常な好中球の活性酸素産生能を測定することが困難であった。
倉辻忠俊、感染症学雑誌、52,358−363(1978) 赤松浩彦、炎症、14,59−60(1994)
On the other hand, neutrophils can be tested for the ability to produce active oxygen using a flow cytometer, but the apparatus is large and the cost of the test must be high. In order to measure the ability of neutrophils to produce active oxygen without using a special machine such as a flow cytometer, it is necessary to separate only neutrophils from the blood, which is troublesome such as density gradient centrifugation. Needed work. Furthermore, during the operation of separating neutrophils from this whole blood, the activity of neutrophils decreased, making it difficult to measure the ability of normal neutrophils to produce active oxygen.
Kuratoshi Tadatoshi, Journal of Infectious Diseases, 52, 358-363 (1978) Akamatsu Hirohiko, Inflammation, 14, 59-60 (1994)

本発明の目的は、上記した従来の好中球機能検査システムの問題点を解消した好中球機能検査システムを提供することにある。すなわち、全血から好中球を予め分離することを必要とせず、簡便な操作で好中球の遊走能と活性酸素産生能を同時に検査することのできる好中球機能検査システムを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a neutrophil function testing system that solves the problems of the conventional neutrophil function testing system described above. That is, to provide a neutrophil function test system that does not require separation of neutrophils from whole blood in advance and can simultaneously test neutrophil migration ability and active oxygen production ability with a simple operation. It is in.

本発明者らは鋭意研究の結果、好中球が選択的に吸着あるいは侵入するハイドロゲルを用い;該ハイドロゲル中に侵入した好中球を、該ハイドロゲル中において、該好中球の活性酸素産生能により検出することが上記課題の解決に有効であることを見出し、本発明を完成した。 As a result of intensive studies, the present inventors have used a hydrogel in which neutrophils are selectively adsorbed or invaded; the neutrophil that has invaded into the hydrogel is converted into the activity of the neutrophil in the hydrogel. The present inventors have found that detection by oxygen production ability is effective in solving the above problems, and have completed the present invention.

本発明者らは、全血を特定のハイドロゲルと接触させると、好中球のみが選択的に該ハイドロゲル中に侵入し、活性酸素を産生することを見出した。この時、活性酸素に反応して発光あるいは吸光する試薬を共存させると、ハイドロゲルからの発光量あるいは吸光量が好中球の活性酸素産生能に対応することを見出し、本発明を完成した。   The present inventors have found that when whole blood is brought into contact with a specific hydrogel, only neutrophils selectively enter the hydrogel and produce active oxygen. At this time, it was found that when a reagent that emits light or absorbs light in response to active oxygen coexists, the amount of light emitted or absorbed from the hydrogel corresponds to the ability to produce active oxygen of neutrophils, thereby completing the present invention.

本発明によれば、特定のハイドロゲルを用いることにより好中球を予め全血から分離することなく、補体等を含む血漿成分が共存する生理的な環境下で、好中球の遊走能を評価することができる。 According to the present invention, the ability of neutrophils to migrate in a physiological environment in which plasma components including complement and the like coexist without using a specific hydrogel to separate neutrophils from whole blood in advance. Can be evaluated.

さらに本発明によれば、ハイドロゲル中に遊走した好中球により産生される活性酸素を定量するので、好中球の活性酸素産生能も同時に評価することができる。 Furthermore, according to the present invention, active oxygen produced by neutrophils migrated in the hydrogel is quantified, so that the ability of neutrophils to produce active oxygen can be evaluated simultaneously.

さらに本発明によれば、活性酸素産生能を化学発光量の測定により行うことができ、発光量を連続的に測定することにより好中球の活性酸素産生能の経時変化を観測することができる。 Furthermore, according to the present invention, the ability to produce active oxygen can be measured by measuring the amount of chemiluminescence, and the time-dependent change in the ability to produce active oxygen of neutrophils can be observed by continuously measuring the amount of luminescence. .

本発明の好中球機能検査システムでは、従来測定が困難であった生理的条件下での好中球の遊走能と活性酸素産生能を同時に、且つ簡便に検査することが可能となる。従って、好中球機能に関連した様々な病態の診断、予防、治療薬の開発などに極めて有用である。 With the neutrophil function test system of the present invention, it becomes possible to simultaneously and easily test the neutrophil migration ability and active oxygen production ability under physiological conditions, which has been difficult to measure conventionally. Therefore, it is extremely useful for diagnosis, prevention, development of therapeutic agents, etc. for various pathological conditions related to neutrophil function.

(化学発光による活性酸素検出)
好中球は、スーパーオキシド(O2 -)、過酸化水素(H2O2)、次亜塩素酸(HOCl/OCl-)などの種々の活性酸素分子種を産生する。従って、これらの活性酸素分子種と化学的に反応して発光する試薬を共存させることにより、好中球の活性酸素産生能を発光量によって定量することができる。
(Detection of active oxygen by chemiluminescence)
Neutrophils produce various reactive oxygen species such as superoxide (O 2 ), hydrogen peroxide (H 2 O 2 ), and hypochlorous acid (HOCl / OCl ). Therefore, by allowing a reagent that chemically reacts with these active oxygen molecular species to emit light, the ability of neutrophils to produce active oxygen can be quantified by the amount of light emitted.

本発明で用いられる活性酸素分子種と化学的に反応して発光する試薬としては、ルミノール (luminol) やルシゲニン
(lucigenin) などの発光試薬、ヒドロキシフェニルフルオレセイン
(hydroxyphenylfluorescein) やアミノフェニルフルオレセイン
(aminophenylfluorescein)などの蛍光試薬を例示することができる。
Examples of the reagent that emits light by chemically reacting with the active oxygen molecular species used in the present invention include luminol and lucigenin.
Luminescent reagents such as (lucigenin), hydroxyphenylfluorescein
(hydroxyphenylfluorescein) and aminophenylfluorescein
A fluorescent reagent such as (aminophenylfluorescein) can be exemplified.

特に好中球は、細胞質の顆粒内にミエロペルオキシダーゼ(myeloperoxidase:MPO)という酵素を含有しており、他の白血球とは異なる活性酸素種の代謝を行う細胞である。すなわち、このMPOは好中球に特異的に存在する酵素であり、過酸化水素と塩素イオンを基質として次亜塩素酸を生成する。   In particular, neutrophils are cells that contain an enzyme called myeloperoxidase (MPO) in cytoplasmic granules and metabolize reactive oxygen species different from other leukocytes. That is, this MPO is an enzyme that exists specifically in neutrophils, and produces hypochlorous acid using hydrogen peroxide and chloride ions as substrates.

ここで、化学発光の増感剤であるルミノール(luminol)は、主にこのMPOを介して生成される次亜塩素酸を検出する。(ア)MPOは好中球のみに存在するため好中球に特異的な反応をモニターでき、(イ)好中球が活性化されMPOが脱顆粒されなければ反応は起こらず、さらに(ウ)殺菌や組織傷害に直接関わる強力な活性酸素種(次亜塩素酸)を検出するので病理学的意義づけに有用であり、(エ)発光はバックグランドノイズが小さく、他の化学発光物質に比べ検出力が強く(S/N比に優れ)、(オ)試薬としても安定に保存できるという点で、ほかの化学発光物質にはない優れた特長を有している。   Here, luminol, which is a chemiluminescent sensitizer, mainly detects hypochlorous acid produced via this MPO. (A) Since MPO exists only in neutrophils, it is possible to monitor a reaction specific to neutrophils. (A) If neutrophils are activated and MPO is not degranulated, the reaction does not occur. ) Because it detects powerful reactive oxygen species (hypochlorous acid) directly related to sterilization and tissue injury, it is useful for pathological significance. (D) Luminescence has low background noise, and it is useful for other chemiluminescent substances. Compared to other chemiluminescent materials, it has superior detection power (excellent S / N ratio) and (e) can be stored stably as a reagent.

しかし、全血を検査試料とする場合には、共存する赤血球のヘモグロビン色素によるquenching作用で化学発光が減弱したり、血漿に含まれる抗酸化物質が活性酸素種を消去してしまう等の問題があり、検出に支障があった。本発明の好中球機能検査システムでは、好中球が選択的に侵入するハイドロゲルを用い、以上の測定阻害因子の影響を抑えながら、ハイドロゲル中に侵入した好中球のみを、その活性酸素産生により検出することが可能となった。逆にハイドロゲル中に侵入していない好中球は、活性酸素種を産生したとしても周囲を取り囲む圧倒的多数の赤血球により発光を阻害されることから、結果として透明なハイドロゲルに浸潤した好中球のみの反応を検出することとなる。 However, when whole blood is used as a test sample, chemiluminescence is attenuated by the quenching action of the coexisting red blood cells with hemoglobin dye, and antioxidants contained in plasma erase reactive oxygen species. There was a problem in detection. In the neutrophil function test system of the present invention, a hydrogel that selectively invades neutrophils is used, and only the neutrophils that have invaded into the hydrogel are suppressed while suppressing the influence of the above measurement inhibitory factors. It became possible to detect by oxygen production. On the other hand, neutrophils that have not entered the hydrogel are inhibited from emitting light by the overwhelming number of red blood cells that surround them even if reactive oxygen species are produced. The reaction of only the neutrophil will be detected.

ハイドロゲルを膨潤させるMedium(細胞培養液)としては、白血球関連の実験でよく使われるHanks' Balanced Salt Solution (HBSS)や細胞培養に使用されるRPMI、DMEMなどを用いることができる。発光の検出感度を高める観点からは、フェノールレッド等の色素を含まないものが好ましく用いられる。   As the medium (cell culture medium) for swelling the hydrogel, Hanks' Balanced Salt Solution (HBSS) often used in leukocyte-related experiments, RPMI, DMEM and the like used for cell culture can be used. From the viewpoint of increasing the detection sensitivity of luminescence, those not containing a pigment such as phenol red are preferably used.

発光試薬は予め、後述する本発明のハイドロゲル中に含有させておいても良いし、全血と混和してハイドロゲル上の溶液中に共存させても良い。ルミノールに関しては、まず全血と混和してハイドロゲル中に遊走させるように条件設定したところ、あらかじめゲル中に拡散させるよりも好中球のルミノール依存性化学発光の検出力は良好であったが、これは好中球が当初からルミノールにさらされることで、検出力を高めているものと考えられる。 The luminescent reagent may be previously contained in the hydrogel of the present invention described later, or may be mixed with whole blood and coexisted in the solution on the hydrogel. Regarding luminol, the condition was set so that it was first mixed with whole blood and allowed to migrate into the hydrogel, but the detection power of luminol-dependent chemiluminescence of neutrophils was better than that previously diffused into the gel. This is considered to be because the neutrophils are exposed to luminol from the beginning, thereby increasing the detection power.

このように、本発明の好中球機能検査システムを用いれば、全血を使用して好中球の遊走能と活性酸素産生能を同時に、しかも短時間で簡便に評価することができ、既存の測定方法と比較しても生体内に近い好中球の活性動態を反映する測定法であるため、有用な新規炎症マーカーとなると考えられる。   Thus, by using the neutrophil function test system of the present invention, it is possible to easily evaluate neutrophil migration ability and active oxygen production ability simultaneously in a short time using whole blood. Compared with this measurement method, it is a measurement method that reflects the kinetics of neutrophil activity close to the living body, and is considered to be a useful novel inflammatory marker.

尚、好中球の産生する活性酸素の化学発光による検出については下記の文献を参照することができる。
Hasegawa, H., Suzuki, K.,Nakaji, S., and Sugawara, K: Analysis and assessment of the capacity ofneutrophils to produce reactive oxygen species in a 96-well microplate formatusing lucigenin- and luminol-dependent chemiluminescence. Journal of Immunological Methods 210:1-10, 1997.
For detection of active oxygen produced by neutrophils by chemiluminescence, the following documents can be referred to.
Hasegawa, H., Suzuki, K., Nakaji, S., and Sugawara, K: Analysis and assessment of the capacity ofneutrophils to produce reactive oxygen species in a 96-well microplate formatusing lucigenin- and luminol-dependent chemiluminescence. Journal of Immunological Methods 210: 1-10, 1997.

(比色による活性酸素検出)
化学発光による活性酸素の検出には、ルミノメーター等の測定機器を必要とし、測定費用がかかるため一般の医療機関に容易に普及できないという問題がある。酸化還元試薬であるnitroblue tetrazolium(NBT)による呈色反応を応用すれば、特殊な測定装置がなくても、好中球機能を簡易モニターできる利点がある。
(Detection of active oxygen by colorimetry)
Detection of active oxygen by chemiluminescence requires a measuring instrument such as a luminometer, and has a problem in that it cannot be easily spread to general medical institutions because of the measurement cost. The application of the color reaction with nitroblue tetrazolium (NBT), which is a redox reagent, has the advantage that neutrophil function can be easily monitored without a special measuring device.

従来この呈色反応は、組織化学的NBT還元法として好中球の活性酸素産生能の顕微鏡的検査に用いられ、活性酸素産生能の欠如した慢性肉芽腫症の診断や活性酸素産生能の亢進した重症感染症等の炎症のモニターに用いられ、微量血しか採取できない小児でも検査できるように、ヘマトクリット用毛細管を用いた微量血検査法が考案されていた。しかし手技が煩雑で、顕微鏡で細胞を観察するのに時間がかかり、判定が験者の主観によるため定量性に問題があり、臨床検査としても使われなくなってきていた。 Conventionally, this color reaction was used as a histochemical NBT reduction method for microscopic examination of neutrophils' ability to produce active oxygen, and diagnosed chronic granulomatosis lacking ability to produce active oxygen and enhanced ability to produce active oxygen. A micro blood test method using hematocrit capillaries has been devised so that it can be used to monitor inflammation such as severe infections and can be tested even in children who can only collect micro blood. However, the procedure is complicated, and it takes time to observe the cells with a microscope. Since the judgment is based on the subjectivity of the examiner, there is a problem in quantitativeness, and it has not been used as a clinical test.

本発明の好中球機能検査システムでは、好中球が選択的に侵入するハイドロゲルを用いることによって、透明なゲル中に浸潤した好中球が活性酸素を生成すると、NBTを還元して黒色を呈色し肉眼的にも判別できるため、半定量化することが可能となった。   In the neutrophil function test system of the present invention, when a neutrophil infiltrated into a transparent gel generates active oxygen by using a hydrogel that selectively infiltrates neutrophils, NBT is reduced and blackened. It is possible to make semi-quantification because it is possible to visually distinguish and visually.

NBTに関しても、予め、後述する本発明のハイドロゲル中に含有させておいても良いし、全血と混和してハイドロゲル上の溶液中に共存させても良い。 NBT may also be contained in advance in the hydrogel of the present invention described later, or may be mixed with whole blood and coexisted in a solution on the hydrogel.

NBTには抗トロンビン作用があり血液凝固を阻止できるため、まず全血と混和した後でゲル中に遊走させるようにすると、ヘパリン等の抗凝固剤を用いることなく、全血を本発明の検査に使用できるという利点がある。 Since NBT has an antithrombin action and can prevent blood clotting, if it is first mixed with whole blood and allowed to migrate into the gel, whole blood can be tested without using an anticoagulant such as heparin. There is an advantage that it can be used.

このように、本発明の好中球機能検査システムを用いれば、全血をそのまま使用して好中球の遊走能と活性酸素産生能を同時に、しかも短時間で簡便に評価することができる。 As described above, by using the neutrophil function testing system of the present invention, it is possible to easily evaluate the neutrophil migration ability and active oxygen production ability simultaneously in a short time using whole blood as it is.

今後、G-CSF療法等を在宅で進めるためには、簡易に微量血で特殊機器も必要とせず、好中球機能を評価して薬物投与の是非を判定する必要があり、この呈色反応を検出系として用いる本発明は、有用な検査指標となるものと考えられる。 In the future, in order to proceed with G-CSF therapy etc. at home, it is necessary to evaluate the neutrophil function and determine the right or wrong of drug administration without simply using a special device with a trace amount of blood. It is considered that the present invention using as a detection system is a useful test index.

尚、好中球の産生する活性酸素の比色による検出については下記の文献を参照することができる。
鈴木克彦ほか、NBT還元試験による食細胞活性酸素産生能の分析・評価法およびその応用性、体力・栄養免疫学雑誌、3、31-39、 1993。
The following literature can be referred to for colorimetric detection of active oxygen produced by neutrophils.
Suzuki Katsuhiko et al., Analysis and evaluation method of phagocyte active oxygen production ability by NBT reduction test and its applicability, Journal of Physical Fitness and Nutrition Immunology, 3, 31-39, 1993.

(ハイドロゲル)
本発明で使用されるハイドロゲルは、37℃においてゲル状態を維持し、好中球が選択的に吸着あるいは侵入するハイドロゲルであれば特に制限なく用いることができる。好中球の遊走能を評価するためには単なる吸着ではなく、ハイドロゲル中に好中球が侵入し得るものであることが好ましい。好中球以外の血球成分がハイドロゲル中に侵入すると、好中球の産生する活性酸素を検出することが困難となる。また、好中球以外の血球成分が侵入し得るハイドロゲルでは、好中球も遊走能によらず該ハイドロゲル中に侵入し得るため、好中球の遊走能を評価することができなくなる。
(Hydrogel)
The hydrogel used in the present invention can be used without particular limitation as long as it maintains a gel state at 37 ° C. and neutrophils selectively adsorb or invade. In order to evaluate the migration ability of neutrophils, it is preferable that the neutrophils can enter into the hydrogel, not simply adsorption. When blood cell components other than neutrophils enter the hydrogel, it becomes difficult to detect active oxygen produced by neutrophils. In addition, in a hydrogel in which blood cell components other than neutrophils can invade, neutrophils can invade into the hydrogel regardless of the migratory ability, and thus the neutrophil migratory ability cannot be evaluated.

本発明において好適なハイドロゲルは以下の方法によりスクリーニングすることができる。 A suitable hydrogel in the present invention can be screened by the following method.

材料および機器:
2mLクライオチューブ(AXY社製、商品コード:MCT-200-L-C)
ハンクス平衡塩液(HBSS、インビトロジェン社製、カタログNo. 1425-076)
ルミノール試薬;ルミノール(シグマ社製、カタログNo.
A-8511)17.72mgを1NのNaOH10mLに溶解し、1Nの塩酸でpHを8.5に調整した後、0.34gのNaClを加えて蒸留水で全量を40mLにする。この原液をHBSSで5倍に希釈し、0.2NのNaOHまたは塩酸でpHを7.4に調整する(ルミノール濃度0.5mM)。
ヘパリン加末梢血液
ルミノメーター;(ジーンライト GL55、マイクロテック・ニチオン社製)
Materials and equipment:
2mL cryotube (AXY, product code: MCT-200-LC)
Hank's balanced salt solution (HBSS, manufactured by Invitrogen, catalog No. 1425-076)
Luminol reagent: Luminol (manufactured by Sigma, catalog No.
A-8511) 17.72 mg is dissolved in 10 mL of 1N NaOH, pH is adjusted to 8.5 with 1N hydrochloric acid, 0.34 g of NaCl is added, and the total volume is made up to 40 mL with distilled water. This stock solution is diluted 5 times with HBSS, and the pH is adjusted to 7.4 with 0.2 N NaOH or hydrochloric acid (luminol concentration 0.5 mM).
Heparin-added peripheral blood luminometer; (Genlite GL55, manufactured by Microtech Nichion)

方法:
2mLクライオチューブの底にHBSSを溶媒とするハイドロゲル0.05mLを隙間なく形成させる。ルミノール試薬0.075mLとヘパリン加末梢血液0.075mLを混合し、該ハイドロゲル上に乗せる。37℃で60分間静置し、ルミノメーターに該クライオチューブを入れ、発光量を測定する。
Method:
On the bottom of a 2 mL cryotube, 0.05 mL of hydrogel using HBSS as a solvent is formed without gaps. Luminol reagent (0.075 mL) and heparin-added peripheral blood (0.075 mL) are mixed and placed on the hydrogel. Let stand at 37 ° C. for 60 minutes, put the cryotube in a luminometer, and measure the amount of luminescence.

本発明で使用されるハイドロゲルは、上記の操作で得られる発光量(RLU)が50以上、好ましくは100以上、より好ましくは500以上である。上記発光量が50を下回る場合は、該ハイドロゲル中に好中球が遊走侵入していないか、他の血球成分が該ハイドロゲル中に同時に侵入したために好中球の活性酸素によるルミノール依存性化学発光が検出できないものと考えられるので、本発明で使用されるハイドロゲルとしては好ましくない。 The hydrogel used in the present invention has a light emission amount (RLU) obtained by the above operation of 50 or more, preferably 100 or more, more preferably 500 or more. If the amount of luminescence is less than 50, neutrophils do not migrate and enter the hydrogel, or other blood cell components have entered the hydrogel at the same time. Since it is considered that chemiluminescence cannot be detected, it is not preferable as the hydrogel used in the present invention.

ハイドロゲルの素材としては、天然の高分子材料や合成の高分子材料を適宜選択して用いることができる。 As a material for the hydrogel, a natural polymer material or a synthetic polymer material can be appropriately selected and used.

天然の高分子材料としては、コラーゲン、ゼラチンなどの蛋白質、ヒアルロン酸、アルギン酸などの酸性多糖類やその塩、寒天、アガロース、セルロースなどの中性多糖類やその誘導体(低融点アガロースやメチルセルロースなど)、キチン、キトサンなどの塩基性多糖類を挙げることができる。 Natural polymer materials include proteins such as collagen and gelatin, acidic polysaccharides such as hyaluronic acid and alginic acid and their salts, neutral polysaccharides such as agar, agarose and cellulose, and derivatives thereof (low melting point agarose, methylcellulose, etc.) And basic polysaccharides such as chitin and chitosan.

合成の高分子材料としては、ポリエチレンオキサイド、ポリビニルアルコ−ル、ポリN−ビニルピロリドン、ポリビニルピリジン、ポリアクリルアミド、ポリメタアクリルアミド、ポリN−メチルアクリルアミド、ポリヒドロキシメチルアクリレ−ト、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリビニルスルホン酸、ポリスチレンスルホン酸およびそれらの塩、ポリN,N−ジメチルアミノエチルメタクリレ−ト、ポリN,N−ジエチルアミノエチルメタクリレ−ト、ポリN,N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミドおよびそれらの塩等が挙げられる。 Synthetic polymer materials include polyethylene oxide, polyvinyl alcohol, poly N-vinyl pyrrolidone, polyvinyl pyridine, polyacrylamide, polymethacrylamide, poly N-methyl acrylamide, polyhydroxymethyl acrylate, polyacrylic acid, Polymethacrylic acid, polyvinyl sulfonic acid, polystyrene sulfonic acid and salts thereof, poly N, N-dimethylaminoethyl methacrylate, poly N, N-diethylaminoethyl methacrylate, poly N, N-dimethylaminopropylacrylamide And salts thereof.

本発明で使用されるハイドロゲルとして、低温でゾル状態、高温でゲル化する熱可逆的なゾル-ゲル転移現象を示し、且つゾル-ゲル転移温度より高い温度で該ゲルは実質的に水不溶性である熱可逆ハイドロゲルを好ましく用いることができる。上述したような熱可逆的なゾル−ゲル転移を示す(すなわち、ゾル−ゲル転移温度を有する)限り、本発明に使用可能な熱可逆ハイドロゲル形成性の高分子は特に制限されない。 As the hydrogel used in the present invention, it exhibits a thermoreversible sol-gel transition phenomenon in which it is gelled at a low temperature and in a high temperature, and the gel is substantially insoluble at a temperature higher than the sol-gel transition temperature. The thermoreversible hydrogel which is can be preferably used. The thermoreversible hydrogel-forming polymer usable in the present invention is not particularly limited as long as it exhibits a thermoreversible sol-gel transition as described above (that is, has a sol-gel transition temperature).

その水溶液がゾル−ゲル転移温度を有し、該転移温度より低い温度で可逆的にゾル状態を示す高分子の具体例としては、例えば、ポリプロピレンオキサイドとポリエチレンオキサイドとのブロック共重合体等に代表されるポリアルキレンオキサイドブロック共重合体;メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等のエーテル化セルロース;キトサン誘導体(K.R.Holme.et al. Macromolecules、24,3828(1991))等が知られている。 Specific examples of the polymer in which the aqueous solution has a sol-gel transition temperature and reversibly shows a sol state at a temperature lower than the transition temperature include, for example, a block copolymer of polypropylene oxide and polyethylene oxide. Known polyalkylene oxide block copolymers; etherified celluloses such as methyl cellulose and hydroxypropyl cellulose; chitosan derivatives (KRHolme. Et al. Macromolecules, 24, 3828 (1991)) and the like are known.

ポリアルキレンオキサイドブロック共重合体として、ポリプロピレンオキサイドの両端にポリエチレンオキサイドが結合したプルロニック(Pluronic)F−127(商品名、BASF Wyandotte
Chemicals Co. 製)ゲルが開発されている。このプルロニックF−127の高濃度水溶液は、約20℃以上でハイドロゲルとなり、これより低い温度で水溶液となることが知られている。しかしながら、この材料の場合は約20質量%以上の高濃度でしかゲル状態にはならず、また約20質量%以上の高濃度でゲル化温度より高い温度に保持しても、さらに水を加えるとゲルが溶解してしまう。また、プルロニックF−127は分子量が比較的小さく、約20質量%以上の高濃度のゲル状態で非常に高い浸透圧を示すのみならず細胞膜を容易に透過するので、好中球に悪影響を及ぼす可能性がある。
As a polyalkylene oxide block copolymer, Pluronic F-127 (trade name, BASF Wyandotte) in which polyethylene oxide is bonded to both ends of polypropylene oxide.
(Chemicals Co.) gel has been developed. It is known that this high-concentration aqueous solution of Pluronic F-127 becomes a hydrogel at about 20 ° C. or higher and becomes an aqueous solution at a lower temperature. However, in the case of this material, it becomes a gel state only at a high concentration of about 20% by mass or more, and even if it is kept at a temperature higher than about 20% by mass and higher than the gelation temperature, water is further added. And the gel will dissolve. Pluronic F-127 has a relatively small molecular weight and not only exhibits a very high osmotic pressure in a gel state of high concentration of about 20% by mass or more, but also easily permeates the cell membrane, thus adversely affecting neutrophils. there is a possibility.

これに対して、本発明者らの検討によれば、好ましくは0℃より高く42℃以下であるゾル−ゲル転移温度を有する熱可逆ハイドロゲル形成性の高分子(例えば、曇点を有する複数のブロックと親水性のブロックが結合してなり、その水溶液がゾル−ゲル転移温度を有し、且つゾル−ゲル転移温度より低い温度で可逆的にゾル状態を示す高分子)を用いて好中球機能検査システムを構成した場合に、上記問題は解決されることが判明している。   On the other hand, according to the study by the present inventors, a thermoreversible hydrogel-forming polymer having a sol-gel transition temperature that is preferably higher than 0 ° C. and lower than or equal to 42 ° C. (for example, a plurality of clouds having a cloud point) A polymer having a sol-gel transition temperature and a reversible sol state at a temperature lower than the sol-gel transition temperature). It has been found that the above problem can be solved when a ball function testing system is configured.

(好適なハイドロゲル形成性の高分子)
本発明で好適に使用可能な疎水結合を利用した熱可逆ハイドロゲル形成性の高分子は、曇点を有する複数のブロックと親水性のブロックが結合してなることが好ましい。該親水性のブロックは、ゾル−ゲル転移温度より低い温度で該ハイドロゲルが水溶性になるために存在することが好ましく、また曇点を有する複数のブロックは、ハイドロゲルがゾル−ゲル転移温度より高い温度でゲル状態に変化するために存在することが好ましい。換言すれば、曇点を有するブロックは該曇点より低い温度では水に溶解し、該曇点より高い温度では水に不溶性に変化するために、曇点より高い温度で、該ブロックはゲルを形成するための疎水結合からなる架橋点としての役割を果たす。
(Suitable hydrogel-forming polymer)
The thermoreversible hydrogel-forming polymer utilizing a hydrophobic bond that can be suitably used in the present invention is preferably formed by bonding a plurality of blocks having a cloud point and a hydrophilic block. The hydrophilic block is preferably present because the hydrogel becomes water-soluble at a temperature lower than the sol-gel transition temperature, and the plurality of blocks having a cloud point have a hydrogel having a sol-gel transition temperature. It is preferably present to change to a gel state at higher temperatures. In other words, a block having a cloud point dissolves in water at a temperature lower than the cloud point and changes to insoluble in water at a temperature higher than the cloud point, so that at a temperature higher than the cloud point, the block has a gel. It serves as a cross-linking point consisting of a hydrophobic bond to form.

すなわち、疎水性結合に由来する曇点が、上記ハイドロゲルのゾル−ゲル転移温度に対応する。ただし、該曇点とゾル−ゲル転移温度とは必ずしも一致しなくてもよい。これは、上記した「曇点を有するブロック」の曇点は、一般に、該ブロックと親水性ブロックとの結合によって影響を受けるためである。   That is, the cloud point derived from the hydrophobic bond corresponds to the sol-gel transition temperature of the hydrogel. However, the cloud point and the sol-gel transition temperature do not necessarily match. This is because the cloud point of the “block having a cloud point” described above is generally affected by the bond between the block and the hydrophilic block.

本発明に用いる熱可逆ハイドロゲルは、疎水性結合が温度の上昇と共に強くなるのみならず、その変化が温度に対して可逆的であるという性質を利用したものである。1分子内に複数個の架橋点が形成され、安定性に優れたゲルが形成される点からは、熱可逆ハイドロゲル形成性の高分子が「曇点を有するブロック」を複数個有することが好ましい。一方、上記ハイドロゲル形成性の高分子中の親水性ブロックは、前述したように、該ハイドロゲル形成性の高分子がゾル−ゲル転移温度よりも低い温度で水溶性に変化させる機能を有し、上記転移温度より高い温度で疎水性結合力が増大しすぎて上記ハイドロゲルが凝集沈澱してしまうことを防止しつつ、含水ゲルの状態を形成させる機能を有する。 The thermoreversible hydrogel used in the present invention utilizes the property that not only the hydrophobic bond becomes stronger as the temperature increases, but the change is reversible with respect to temperature. From the point that a plurality of crosslinking points are formed in one molecule and a gel having excellent stability is formed, the thermoreversible hydrogel-forming polymer may have a plurality of “blocks having cloud points”. preferable. On the other hand, the hydrophilic block in the hydrogel-forming polymer has the function of changing the hydrogel-forming polymer to water-soluble at a temperature lower than the sol-gel transition temperature, as described above. The hydrogel has a function of forming a hydrogel state while preventing the hydrogel from aggregating and precipitating at a temperature higher than the transition temperature.

生理的温度(0〜42℃程度)において好適なゾル−ゲル変化を示すことが容易な点からは、例えば、該熱可逆ハイドロゲル形成性の高分子中の曇点を有する複数のブロックと親水性のブロックの曇点、両ブロックの組成および両ブロックの疎水性度、親水性度、および/又は分子量等をそれぞれ調整することによって達成することが好ましい。 From the point that it is easy to show a suitable sol-gel change at a physiological temperature (about 0 to 42 ° C.), for example, a plurality of blocks having cloud points in the thermoreversible hydrogel-forming polymer and hydrophilicity It is preferable to achieve this by adjusting the cloud point, the composition of both blocks and the hydrophobicity, hydrophilicity, and / or molecular weight of both blocks.

(曇点を有する複数のブロック)
曇点を有するブロックとしては、水に対する溶解度−温度係数が負を示す高分子のブロックであることが好ましく、より具体的には、ポリプロピレンオキサイド、プロピレンオキサイドと他のアルキレンオキサイドとの共重合体、ポリN−置換アクリルアミド誘導体、ポリN−置換メタアクリルアミド誘導体、N−置換アクリルアミド誘導体とN−置換メタアクリルアミド誘導体との共重合体、ポリビニルメチルエーテル、ポリビニルアルコール部分酢化物からなる群より選ばれる高分子が好ましく使用可能である。上記の高分子(曇点を有するブロック)の曇点が4℃より高く40℃以下であることが、本発明に用いる熱可逆ハイドロゲル形成性高分子(曇点を有する複数のブロックと親水性のブロックが結合した化合物)のゾル−ゲル転移温度を4℃より高く40℃以下とする点から好ましい。ここで曇点の測定は、例えば、上記の高分子(曇点を有するブロック)の約1質量%の水溶液を冷却して透明な均一溶液とした後、除々に昇温(昇温速度約1℃/min)して、該溶液がはじめて白濁する点を曇点とすることによって行うことが可能である。
(Multiple blocks with cloud points)
The block having a cloud point is preferably a polymer block having a negative solubility-temperature coefficient in water, and more specifically, polypropylene oxide, a copolymer of propylene oxide and another alkylene oxide, A polymer selected from the group consisting of poly N-substituted acrylamide derivatives, poly N-substituted methacrylamide derivatives, copolymers of N-substituted acrylamide derivatives and N-substituted methacrylamide derivatives, polyvinyl methyl ether, and polyvinyl alcohol partially acetylated products. Can be preferably used. The above-mentioned polymer (block having a cloud point) has a cloud point higher than 4 ° C. and not higher than 40 ° C., and the thermoreversible hydrogel-forming polymer used in the present invention (multiple blocks having a cloud point and hydrophilicity) The sol-gel transition temperature of the compound to which the block is bonded is preferably from 4 ° C. to 40 ° C. Here, the cloud point is measured by, for example, cooling an aqueous solution of about 1% by mass of the above polymer (block having a cloud point) to form a transparent uniform solution, and then gradually increasing the temperature (temperature increase rate of about 1). C./min), and the point at which the solution becomes cloudy for the first time is taken as the cloud point.

本発明に使用可能なポリN−置換アクリルアミド誘導体、ポリN−置換メタアクリルアミド誘導体の具体的な例を以下に列挙する。ポリ−N−アクロイルピペリジン;ポリ−N−n−プロピルメタアクリルアミド;ポリ−N−イソプロピルアクリルアミド;ポリ−N,N−ジエチルアクリルアミド;ポリ−N−イソプロピルメタアクリルアミド;ポリ−N−シクロプロピルアクリルアミド;ポリ−N−アクリロイルピロリジン;ポリ−N,N−エチルメチルアクリルアミド;ポリ−N−シクロプロピルメタアクリルアミド;ポリ−N−エチルアクリルアミド。   Specific examples of poly N-substituted acrylamide derivatives and poly N-substituted methacrylamide derivatives that can be used in the present invention are listed below. Poly-N-acroylpiperidine; poly-Nn-propylmethacrylamide; poly-N-isopropylacrylamide; poly-N, N-diethylacrylamide; poly-N-isopropylmethacrylamide; poly-N-cyclopropylacrylamide; Poly-N-acryloylpyrrolidine; poly-N, N-ethylmethylacrylamide; poly-N-cyclopropylmethacrylamide; poly-N-ethylacrylamide.

上記の高分子は単独重合体(ホモポリマー)であっても、上記重合体を構成する単量体と他の単量体との共重合体であってもよい。このような共重合体を構成する他の単量体としては、親水性単量体、疎水性単量体のいずれも用いることができる。一般的には、親水性単量体と共重合すると生成物の曇点は上昇し、疎水性単量体と共重合すると生成物の曇点は下降する。従って、これらの共重合すべき単量体を選択することによっても、所望の曇点(例えば4℃より高く40℃以下の曇点)を有する高分子を得ることができる。 The polymer may be a homopolymer or a copolymer of a monomer constituting the polymer and another monomer. As another monomer constituting such a copolymer, either a hydrophilic monomer or a hydrophobic monomer can be used. In general, copolymerization with a hydrophilic monomer raises the cloud point of the product and copolymerization with a hydrophobic monomer lowers the cloud point of the product. Therefore, a polymer having a desired cloud point (for example, a cloud point higher than 4 ° C. and lower than 40 ° C.) can be obtained also by selecting the monomer to be copolymerized.

(親水性単量体)
上記親水性単量体としては、N−ビニルピロリドン、ビニルピリジン、アクリルアミド、メタアクリルアミド、N−メチルアクリルアミド、ヒドロキシエチルメタアクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシメチルメタアクリレート、ヒドロキシメチルアクリレート、酸性基を有するアクリル酸、メタアクリル酸およびそれらの塩、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸等、並びに塩基性基を有するN,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート、N,N−ジエチルアミノエチルメタクリート、N,N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミドおよびそれらの塩等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
(Hydrophilic monomer)
Examples of the hydrophilic monomer include N-vinyl pyrrolidone, vinyl pyridine, acrylamide, methacrylamide, N-methyl acrylamide, hydroxyethyl methacrylate, hydroxyethyl acrylate, hydroxymethyl methacrylate, hydroxymethyl acrylate, and acrylic having an acid group. Acid, methacrylic acid and salts thereof, vinyl sulfonic acid, styrene sulfonic acid and the like, and N, N-dimethylaminoethyl methacrylate, N, N-diethylaminoethyl methacrylate, N, N-dimethylaminopropyl having a basic group Examples include, but are not limited to, acrylamide and salts thereof.

(疎水性単量体)
一方、上記疎水性単量体としては、エチルアクリレート、メチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、グリシジルメタクリレート等のアクリレート誘導体およびメタクリレート誘導体、N−n−ブチルメタアクリルアミド等のN−置換アルキルメタアクリルアミド誘導体、塩化ビニル、アクリロニトリル、スチレン、酢酸ビニル等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
(Hydrophobic monomer)
On the other hand, as the hydrophobic monomer, acrylate derivatives and methacrylate derivatives such as ethyl acrylate, methyl methacrylate, butyl methacrylate and glycidyl methacrylate, N-substituted alkylmethacrylamide derivatives such as Nn-butylmethacrylamide, vinyl chloride, Examples include, but are not limited to, acrylonitrile, styrene, vinyl acetate, and the like.

(親水性のブロック)
一方、上記した曇点を有するブロックと結合すべき親水性のブロックとしては、具体的には、メチルセルロース、デキストラン、ポリエチレンオキサイド、ポリビニルアルコール、ポリN−ビニルピロリドン、ポリビニルピリジン、ポリアクリルアミド、ポリメタアクリルアミド、ポリN−メチルアクリルアミド、ポリヒドロキシメチルアクリレート、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリビニルスルホン酸、ポリスチレンスルホン酸およびそれらの塩;ポリN,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート、ポリN,N−ジエチルアミノエチルメタクリレート、ポリN,N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミドおよびそれらの塩等が挙げられる。
(Hydrophilic block)
On the other hand, as the hydrophilic block to be combined with the above-described block having a cloud point, specifically, methyl cellulose, dextran, polyethylene oxide, polyvinyl alcohol, poly N-vinyl pyrrolidone, polyvinyl pyridine, polyacrylamide, polymethacrylamide , Poly N-methylacrylamide, polyhydroxymethyl acrylate, polyacrylic acid, polymethacrylic acid, polyvinyl sulfonic acid, polystyrene sulfonic acid and their salts; poly N, N-dimethylaminoethyl methacrylate, poly N, N-diethylaminoethyl methacrylate , Poly N, N-dimethylaminopropylacrylamide and salts thereof.

曇点を有するブロックと上記の親水性のブロックとを結合する方法は特に制限されないが、例えば、上記いずれかのブロック中に重合性官能基(例えばアクリロイル基)を導入し、他方のブロックを与える単量体を共重合させることによって行うことができる。また、曇点を有するブロックと上記の親水性のブロックとの結合物は、曇点を有するブロックを与える単量体と、親水性のブロックを与える単量体とのブロック共重合によって得ることも可能である。 The method for bonding the block having a cloud point and the hydrophilic block is not particularly limited. For example, a polymerizable functional group (for example, acryloyl group) is introduced into one of the blocks to give the other block. This can be done by copolymerizing monomers. Further, the combined product of a block having a cloud point and the hydrophilic block may be obtained by block copolymerization of a monomer that gives a block having a cloud point and a monomer that gives a hydrophilic block. Is possible.

また、曇点を有するブロックと親水性のブロックとの結合は、予め両者に反応活性な官能基(例えば水酸基、アミノ基、カルボキシル基、イソシアネート基等)を導入し、両者を化学反応により結合させることによって行うこともできる。この際、親水性のブロック中には通常、反応活性な官能基を複数導入する。 In addition, the block having a cloud point and the hydrophilic block are bonded to each other by introducing a reactive functional group (for example, a hydroxyl group, an amino group, a carboxyl group, an isocyanate group, etc.) in advance and bonding them together by a chemical reaction. Can also be done. At this time, usually a plurality of reactive functional groups are introduced into the hydrophilic block.

また、曇点を有するポリプロピレンオキサイドと親水性のブロックとの結合は、例えば、アニオン重合またはカチオン重合で、プロピレンオキサイドと「他の親水性ブロック」を構成するモノマー(例えばエチレンオキサイド)とを繰り返し逐次重合させることで、ポリプロピレンオキサイドと「親水性ブロック」(例えばポリエチレンオキサイド)が結合したブロック共重合体を得ることができる。このようなブロック共重合体は、ポリプロピレンオキサイドの末端に重合性基(例えばアクリロイル基)を導入後、親水性のブロックを構成するモノマーを共重合させることによっても得ることができる。 In addition, the bond between the polypropylene oxide having a cloud point and the hydrophilic block is repeated, for example, by anionic polymerization or cationic polymerization by repeatedly repeating propylene oxide and a monomer (for example, ethylene oxide) constituting “another hydrophilic block”. By polymerizing, a block copolymer in which polypropylene oxide and a “hydrophilic block” (for example, polyethylene oxide) are bonded can be obtained. Such a block copolymer can also be obtained by copolymerizing monomers constituting a hydrophilic block after introducing a polymerizable group (for example, acryloyl group) to the terminal of polypropylene oxide.

更には、親水性のブロック中に、ポリプロピレンオキサイド末端の官能基(例えば水酸基)と結合反応し得る官能基を導入し、両者を反応させることによっても、本発明に用いる高分子を得ることができる。 Furthermore, the polymer used in the present invention can also be obtained by introducing a functional group capable of binding reaction with a functional group (for example, hydroxyl group) at the end of polypropylene oxide into the hydrophilic block and reacting both. .

また、ポリプロピレングリコールの両端にポリエチレングリコールが結合した、プルロニック F−127(商品名、旭電化工業(株)製)等の材料を連結させることによっても、本発明に用いるハイドロゲル形成性の高分子を得ることができる。 Moreover, the hydrogel-forming polymer used in the present invention can also be obtained by linking materials such as Pluronic F-127 (trade name, manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.) in which polyethylene glycol is bonded to both ends of polypropylene glycol. Can be obtained.

この曇点を有するブロックを含む態様における本発明の高分子は、曇点より低い温度においては、分子内に存在する上記「曇点を有するブロック」が親水性のブロックとともに水溶性であるので、完全に水に溶解し、ゾル状態を示す。しかし、この高分子の水溶液の温度を上記曇点より高い温度に加温すると、分子内に存在する「曇点を有するブロック」が疎水性となり、疎水的相互作用によって、別個の分子間で会合する。一方、親水性のブロックは、この時(曇点より高い温度に加温された際)でも水溶性であるので、本発明の高分子は水中において、曇点を有するブロック間の疎水性会合部を架橋点とした三次元網目構造を持つハイドロゲルを生成する。 The polymer of the present invention in a mode including a block having a cloud point is water-soluble together with the hydrophilic block at the temperature lower than the cloud point, because the above-mentioned “block having a cloud point” is present in the molecule. It is completely dissolved in water and shows a sol state. However, when the temperature of the polymer aqueous solution is raised to a temperature higher than the above cloud point, the “block having a cloud point” present in the molecule becomes hydrophobic, and is associated between separate molecules by hydrophobic interaction. To do. On the other hand, since the hydrophilic block is still water-soluble at this time (when heated to a temperature higher than the cloud point), the polymer of the present invention is a hydrophobic association part between blocks having a cloud point in water. A hydrogel having a three-dimensional network structure with a cross-linking point as a cross-linking point is generated.

このハイドロゲルの温度を再び、分子内に存在する「曇点を有するブロック」の曇点より低い温度に冷却すると、該曇点を有するブロックが水溶性となり、疎水性会合による架橋点が解放され、ハイドロゲル構造が消失して、本発明の高分子は、再び完全な水溶液となる。このように、好適な態様における本発明の高分子のゾル−ゲル転移は、分子内に存在する曇点を有するブロックの該曇点における可逆的な親水性、疎水性の変化に基づくものであるので、温度変化に対応して、完全な可逆性を有する。 When the temperature of this hydrogel is cooled again to a temperature lower than the cloud point of the “block having cloud point” existing in the molecule, the block having the cloud point becomes water-soluble and the crosslinking point due to hydrophobic association is released. The hydrogel structure disappears and the polymer of the present invention becomes a complete aqueous solution again. Thus, the sol-gel transition of the polymer of the present invention in a preferred embodiment is based on reversible changes in hydrophilicity and hydrophobicity at the cloud point of the block having the cloud point present in the molecule. Therefore, it has complete reversibility in response to temperature changes.

(ゲルの溶解性)
上述したように水溶液中でゾル−ゲル転移温度を有する高分子を少なくとも含む本発明のハイドロゲル形成性の高分子は、該ゾル−ゲル転移温度より高い温度(d℃)で実質的に水不溶性を示し、ゾル−ゲル転移温度より低い温度(e℃)で可逆的に水可溶性を示す。上記した高い温度(d℃)は、ゾル−ゲル転移温度より1℃以上高い温度であることが好ましく、2℃以上(特に5℃以上)高い温度であることが更に好ましい。
(Gel solubility)
As described above, the hydrogel-forming polymer of the present invention comprising at least a polymer having a sol-gel transition temperature in an aqueous solution is substantially insoluble in water at a temperature (d ° C.) higher than the sol-gel transition temperature. And is reversibly water soluble at a temperature (e ° C.) lower than the sol-gel transition temperature. The high temperature (d ° C.) is preferably a temperature that is 1 ° C. or more higher than the sol-gel transition temperature, and more preferably 2 ° C. or more (particularly 5 ° C. or more).

また、上記「実質的に水不溶性」とは、上記温度(d℃)において、水100mLに溶解する上記高分子の量が、5.0g以下(更には0.5g以下、特に0.1g以下)であることが好ましい。一方、上記した低い温度(e℃)は、ゾル−ゲル転移温度より(絶対値で)1℃以上低い温度であることが好ましく、2℃以上(特に5℃以上)低い温度であることが更に好ましい。また、上記「水可溶性」とは、上記温度(e℃)において、水100mLに溶解する上記高分子の量が、0.5g以上(更には1.0g以上)であることが好ましい。 The “substantially water-insoluble” means that the amount of the polymer dissolved in 100 mL of water at the temperature (d ° C.) is 5.0 g or less (more preferably 0.5 g or less, particularly 0.1 g or less). ) Is preferable. On the other hand, the above-mentioned low temperature (e ° C.) is preferably 1 ° C. or more lower than the sol-gel transition temperature (in absolute value), more preferably 2 ° C. or higher (particularly 5 ° C. or higher). preferable. The “water-soluble” means that the amount of the polymer dissolved in 100 mL of water at the temperature (e ° C.) is preferably 0.5 g or more (more preferably 1.0 g or more).

更に「可逆的に水可溶性を示す」とは、上記熱可逆ハイドロゲル形成性の高分子の水溶液が、一旦(ゾル−ゲル転移温度より高い温度において)ゲル化された後においても、ゾル−ゲル転移温度より低い温度においては、上記した水可溶性を示すことをいう。 Further, “reversibly water-soluble” means that the aqueous solution of the thermoreversible hydrogel-forming polymer is once gelled (at a temperature higher than the sol-gel transition temperature). At a temperature lower than the transition temperature, it means to exhibit the above-mentioned water solubility.

本発明に使用可能な「熱可逆ハイドロゲル形成性の高分子」は、その水溶液または水分散液が0℃以上、42℃以下の温度領域中のある特定の温度より高い温度でハイドロゲルとなり、且つ、該温度より低い温度ではゾルないし液状となる特性を有する。 The “thermo-reversible hydrogel-forming polymer” usable in the present invention becomes a hydrogel at a temperature higher than a specific temperature in a temperature range of 0 ° C. or higher and 42 ° C. or lower when the aqueous solution or aqueous dispersion is used. In addition, it has a characteristic of becoming sol or liquid at a temperature lower than the above temperature.

(ゾル−ゲル転移温度)
本発明において、試料のゾル−ゲル転移温度の測定は、文献(H. Yoshioka ら、Journal of
Macromolecular Science, A31(1), 113 (1994))に記載された方法に従う。
(Sol-gel transition temperature)
In the present invention, the measurement of the sol-gel transition temperature of a sample is carried out using literature (H. Yoshioka et al., Journal of
Macromolecular Science, A31 (1), 113 (1994)).

即ち、観測周波数1Hzにおける試料の動的弾性率を徐々に温度を変化(低温側から高温側へ、または高温側から低温側へ1℃/1分)させて測定し、該試料の貯蔵弾性率(G’、弾性項)と損失弾性率(G”、粘性項)が交差する点の温度をゾル−ゲル転移温度温度とする。一般に、G”>G’の状態がゾル、G”<G’の状態がゲルと定義される。昇温時と降温時でゾル−ゲル転移温度が(例えば、絶対値で2℃以上)異なる場合には、その中間の温度をゾル−ゲル転移温度とする。このゾル−ゲル転移温度の測定に際しては、下記の測定条件が好適に使用可能である。 That is, the dynamic elastic modulus of the sample at an observation frequency of 1 Hz is measured by gradually changing the temperature (from the low temperature side to the high temperature side or from the high temperature side to the low temperature side by 1 ° C./1 minute), and the storage elastic modulus of the sample is measured. The temperature at the point where (G ′, elastic term) and the loss elastic modulus (G ″, viscosity term) intersect is defined as the sol-gel transition temperature. Generally, the state of G ″> G ′ is sol, G ″ <G The state of 'is defined as a gel. If the sol-gel transition temperature differs between the temperature rise and the temperature fall (for example, 2 ° C or more in absolute value), the intermediate temperature is taken as the sol-gel transition temperature. In measuring the sol-gel transition temperature, the following measurement conditions can be preferably used.

<動的弾性率の測定条件>
測定機器:商品名=ストレス制御式レオメ−タ−AR500、TAインスツルメンツ社製、試料溶液(ないし分散液)の濃度(ただし「熱可逆ハイドロゲル形成性組成物」の濃度として):10(重量)%、試料溶液の量:約0.8
g測定用セルの形状・寸法:アクリル製平行円盤(直径4.0cm)、ギャップ600μm。適用ストレス:線形領域内。観測周波数:1Hz。
<Measuring conditions of dynamic elastic modulus>
Measuring instrument: Product name = Stress control type rheometer AR500, manufactured by TA Instruments, concentration of sample solution (or dispersion) (however, as concentration of “thermo-reversible hydrogel-forming composition”): 10 (weight) %, Amount of sample solution: about 0.8
g Shape and dimensions of measurement cell: acrylic parallel disk (diameter 4.0 cm), gap 600 μm. Applied stress: in the linear region. Observation frequency: 1 Hz.

本発明で好ましく用いられるハイドロゲルは、上記の動的粘弾性測定で得られるゾル−ゲル転移温度が0℃以上42℃以下の範囲である。 The hydrogel preferably used in the present invention has a sol-gel transition temperature obtained by the above dynamic viscoelasticity measurement in a range of 0 ° C. or higher and 42 ° C. or lower.

また、本発明で好ましく用いられるハイドロゲルは、上記の動的粘弾性測定で得られる37℃における貯蔵弾性率(G’)が10Pa以上1000Pa以下、より好ましくは50Pa以上500Pa以下、さらに好ましくは100Pa以上200Pa以下の範囲である。G’がこの範囲を下回ると好中球を遊走させる温度(37℃)においてハイドロゲルの強度が低く、好中球以外の細胞も該ハイドロゲル中に侵入し易くなるので好ましくない。一方、この範囲を上回るとハイドロゲルの強度が高過ぎて好中球の該ハイドロゲル中への侵入が困難となるので好ましくない。 The hydrogel preferably used in the present invention has a storage elastic modulus (G ′) at 37 ° C. obtained by the dynamic viscoelasticity measurement of 10 Pa to 1000 Pa, more preferably 50 Pa to 500 Pa, and still more preferably 100 Pa. The range is 200 Pa or less. If G 'falls below this range, the strength of the hydrogel is low at the temperature at which neutrophils migrate (37 ° C), and cells other than neutrophils are liable to enter the hydrogel, which is not preferable. On the other hand, if it exceeds this range, the strength of the hydrogel is too high, and it becomes difficult for neutrophils to enter the hydrogel, which is not preferable.

ハイドロゲルの強度(G’)を上記の好ましい範囲に調整するには、ハイドロゲル形成性高分子の濃度を調整することにより行う。ハイドロゲル形成性高分子の好ましい濃度範囲はハイドロゲル形成性高分子の種類によって異なるが、通常は0.2質量%以上20質量%以下、好ましくは1質量%以上12質量%以下、より好ましくは5質量%以上10質量%以下の範囲である。 In order to adjust the strength (G ′) of the hydrogel to the above preferable range, the concentration of the hydrogel-forming polymer is adjusted. The preferred concentration range of the hydrogel-forming polymer varies depending on the type of the hydrogel-forming polymer, but is usually 0.2% by mass or more and 20% by mass or less, preferably 1% by mass or more and 12% by mass or less, more preferably 5% by mass. % Or more and 10% by mass or less.

(細胞接着因子)
さらに本発明者らは、本発明のハイドロゲルに細胞接着因子を含有させることが好中球のゲル中における遊走を促進する効果のあることを見出した。この細胞接着因子としては、コラーゲン、フィブロネクチン、ラミニン、ビトロネクチン、トロンボスポンジン、テネイシン、オステオネクチンなどの細胞外マトリックス分子を使用することができる。
(Cell adhesion factor)
Furthermore, the present inventors have found that inclusion of a cell adhesion factor in the hydrogel of the present invention has an effect of promoting migration of neutrophils in the gel. As this cell adhesion factor, extracellular matrix molecules such as collagen, fibronectin, laminin, vitronectin, thrombospondin, tenascin, and osteonectin can be used.

また、細胞接着因子としてゼラチンを用いることも有用であるが、ゼラチンの水溶液は低温でゲル化する性質があり、本発明のハイドロゲルとして高温でゲル化する熱可逆ハイドロゲルを用いる場合、熱可逆ハイドロゲル形成性高分子の水溶液または水分散液が低温で流動性のある水溶液状態となることの妨げとなる場合がある。この場合、コラーゲンやゼラチンを酵素等により分解した低分子量のコラーゲンペプチドあるいは水溶性ゼラチンを用いることが好ましい。コラーゲンやゼラチンの分子量が大きいと低温でゲル化する傾向が強くなるため、本発明で用いるコラーゲンやゼラチンの分子量は3万以下、好ましくは1万以下、より好ましくは5000以下である。   It is also useful to use gelatin as a cell adhesion factor, but an aqueous gelatin solution has a property of gelling at a low temperature. When a thermoreversible hydrogel that gels at a high temperature is used as the hydrogel of the present invention, it is thermoreversible. There are cases where an aqueous solution or aqueous dispersion of a hydrogel-forming polymer is prevented from becoming a fluid aqueous solution at a low temperature. In this case, it is preferable to use a low molecular weight collagen peptide or water-soluble gelatin obtained by degrading collagen or gelatin with an enzyme or the like. When the molecular weight of collagen or gelatin is large, the tendency to gel at low temperatures becomes strong. Therefore, the molecular weight of collagen or gelatin used in the present invention is 30,000 or less, preferably 10,000 or less, more preferably 5,000 or less.

本発明で使用する細胞接着因子として合成ペプチドを使用することもできる。すなわち、コラーゲン、フィブロネクチン、ラミニン、ビトロネクチン、トロンボスポンジン、テネイシン、オステオネクチンなどの細胞外マトリックス分子が細胞接着関連の基本構造として分子内に有するアミノ酸配列を合成、再構成したものである。 A synthetic peptide can also be used as a cell adhesion factor used in the present invention. That is, an amino acid sequence synthesized in an extracellular matrix molecule such as collagen, fibronectin, laminin, vitronectin, thrombospondin, tenascin, or osteonectin as a basic structure related to cell adhesion is synthesized and reconstructed.

具体的にはRGD(Arg-Gly-Asp、アルギニン-グリシン-アスパラギン酸)やRGDS(Arg-Gly-Asp-Ser、アルギニン-グリシン-アスパラギン酸-セリン)、YIGSR、PDGSR、RYVVLPR、RNAEIIKDA、REDV、LRGDN、LRE、IKVAV、EILDV、IDAPSなどが知られている。 Specifically, RGD (Arg-Gly-Asp, arginine-glycine-aspartic acid) and RGDS (Arg-Gly-Asp-Ser, arginine-glycine-aspartic acid-serine), YIGSR, PDGSR, RYVVLPR, RNAEIIKDA, REDV, LRGDN, LRE, IKVAV, EILDV, IDAPS, etc. are known.

上記細胞接着因子を前記ハイドロゲル中に含有させる方法としては、ハイドロゲルを形成する高分子水溶液中に上記細胞接着因子を混合してそのままゲル化させることができる。また、ハイドロゲルを形成する高分子に上記細胞接着因子を直接結合させることも可能である。 As a method of incorporating the cell adhesion factor into the hydrogel, the cell adhesion factor can be mixed and gelled as it is in an aqueous polymer solution that forms the hydrogel. It is also possible to directly bind the cell adhesion factor to the polymer that forms the hydrogel.

上記細胞接着因子が水溶性の場合、ハイドロゲル中に混合しただけでは細胞接着因子として機能しない場合がある。そこでさらに別の方法として、上記細胞接着因子を、曇点を有する高分子化合物に結合させ、好中球を遊走させる温度で細胞接着因子を不溶化、相分離させることができる。ここで用いる曇点を有する高分子化合物は、前述の熱可逆ハイドロゲル形成性高分子中の曇点を有するブロックと同様のものを用いることができる。 When the cell adhesion factor is water-soluble, it may not function as a cell adhesion factor just by mixing in a hydrogel. Therefore, as another method, the cell adhesion factor can be bound to a polymer compound having a cloud point, and the cell adhesion factor can be insolubilized and phase-separated at a temperature at which neutrophils migrate. The polymer compound having a cloud point used here may be the same as the block having a cloud point in the thermoreversible hydrogel-forming polymer described above.

曇点を有する高分子化合物と細胞接着因子との結合は、予め両者に反応活性な官能基(例えば水酸基、アミノ基、カルボキシル基、イソシアネート基等)を導入し、両者を化学反応により結合させることによって行うことができる。あるいは、細胞接着因子に重合可能な官能基を導入し、該重合性細胞接着因子と曇点を有する高分子化合物を与える単量体とを共重合させることによっても、曇点を有する高分子化合物と細胞接着因子との結合を行うことができる。   For the binding of a polymer compound having a cloud point and a cell adhesion factor, a reactive functional group (for example, a hydroxyl group, an amino group, a carboxyl group, an isocyanate group, etc.) is previously introduced into the two, and the two are bound by a chemical reaction. Can be done by. Alternatively, a polymer compound having a cloud point can also be obtained by introducing a polymerizable functional group into a cell adhesion factor and copolymerizing the polymerizable cell adhesion factor and a monomer that gives a polymer compound having a cloud point. And cell adhesion factor can be bound.

(好中球走化因子)
さらに本発明者らは、本発明のハイドロゲルに好中球走化因子を含有させることが好中球のゲル中における遊走を促進する効果のあることを見出した。好中球走化因子としては、補体由来因子であるC3a、C5a、N−ホルミル−Met−Leu−Phe(fMLP)、Interleukin 8などを例示することができる。好中球走化因子を本発明のハイドロゲル中に含有させる方法としては、ハイドロゲルを形成する高分子水溶液中に上記細胞接着因子を混合してそのままゲル化させることができる。また、ハイドロゲルを形成する高分子に上記細胞接着因子を直接結合させることも可能である。
(Neutrophil chemotactic factor)
Furthermore, the present inventors have found that inclusion of a neutrophil chemotactic factor in the hydrogel of the present invention has an effect of promoting migration of neutrophils in the gel. Examples of neutrophil chemotactic factors include complement-derived factors C3a, C5a, N-formyl-Met-Leu-Phe (fMLP), Interleukin 8, and the like. As a method for containing the neutrophil chemotactic factor in the hydrogel of the present invention, the above cell adhesion factor can be mixed and gelled as it is in an aqueous polymer solution that forms the hydrogel. It is also possible to directly bind the cell adhesion factor to the polymer that forms the hydrogel.

(好中球を遊走させる態様)
本発明の好中球機能検査システムにおいて、本発明のハイドロゲルを収容する容器としては、発光、蛍光、比色による好中球の検出が直接行えるよう透明な容器であることが好ましい。発光、蛍光、比色による好中球の検出に支障が無ければ、完全に透明である必要はなく、白濁している容器であっても差し支えない。好ましく用いられる容器としては、クライオチューブ、マルチウェルプレートなどのプラスチック容器や試験管などの硝子容器を例示することができる。
(Mode of causing neutrophils to migrate)
In the neutrophil function testing system of the present invention, the container containing the hydrogel of the present invention is preferably a transparent container that can directly detect neutrophils by luminescence, fluorescence, and colorimetry. If the detection of neutrophils by luminescence, fluorescence, and colorimetry is not hindered, the container need not be completely transparent, and may be a clouded container. Examples of containers that are preferably used include plastic containers such as cryotubes and multiwell plates and glass containers such as test tubes.

本発明の好中球機能検査システムにおいて好中球を遊走させる態様としては、上記した容器底面に本発明のハイドロゲルを敷き詰め、その上に全血を乗せ静置する。ハイドロゲルの厚みは100μm〜5mm、好ましくは300μm〜3mm、より好ましくは500μm〜2mmの範囲である。好中球を遊走させる温度は、20℃〜40℃、好ましくは35〜38℃の範囲である。検出試薬は前述のように、ハイドロゲル中に溶解させておいても良いし、全血中に共存させておいても良く、ゲル中および全血中の両方に共存していても良い。 In the neutrophil function testing system of the present invention, the neutrophils migrate as described above. The hydrogel of the present invention is spread on the bottom surface of the container, and whole blood is placed on the hydrogel. The thickness of the hydrogel is 100 μm to 5 mm, preferably 300 μm to 3 mm, more preferably 500 μm to 2 mm. The temperature at which neutrophils migrate is in the range of 20 to 40 ° C, preferably 35 to 38 ° C. As described above, the detection reagent may be dissolved in the hydrogel, may coexist in the whole blood, or may coexist in both the gel and the whole blood.

全血あるいは全血と検出試薬の混合物をハイドロゲル上に乗せ静置すると、全血中の血球成分がハイドロゲル上面に沈降し、遊走性を持った好中球のみがハイドロゲル中に遊走、侵入する。ハイドロゲル中に侵入した好中球が活性酸素を産生することにより、活性酸素の検出試薬(発光試薬、蛍光試薬、呈色試薬など)が反応して、発色あるいは呈色する。 When whole blood or a mixture of whole blood and detection reagent is placed on the hydrogel and allowed to stand, blood cell components in the whole blood settle on the top surface of the hydrogel, and only neutrophils with migratory activity migrate into the hydrogel. invade. When neutrophils that have entered the hydrogel produce active oxygen, a reactive oxygen detection reagent (such as a luminescent reagent, a fluorescent reagent, or a color reagent) reacts to develop or develop color.

発光あるいは蛍光を検出する場合、ハイドロゲル底面から光を捕捉する態様が好ましく用いられる。すなわち、クライオチューブ、マルチウェルプレートなどのハイドロゲルを収容した容器の下部に光電子倍増管、フォトダイオードなどの光センサを置き、受光面がハイドロゲル底面に近い位置で平行となる配置が好ましい(図1)。 When detecting luminescence or fluorescence, an embodiment in which light is captured from the bottom surface of the hydrogel is preferably used. That is, it is preferable to place an optical sensor such as a photomultiplier tube or a photodiode at the bottom of a container containing a hydrogel such as a cryotube or a multiwell plate, and the light receiving surface is parallel at a position close to the bottom of the hydrogel (see FIG. 1).

好中球を遊走させる時間は10分〜90分の範囲が適当である。通常は、遊走時間が長くなるほどハイドロゲル中に遊走する好中球数が増加する。しかしながら、遊走時間が長くなり過ぎると好中球の活性が低下し、活性酸素産生量も低下する傾向がある。本発明によれば、活性酸素産生量と相関する発光や呈色を連続的に測定することで、この過程を経時的に観測することも可能である。 The time for allowing the neutrophils to migrate is suitably in the range of 10 minutes to 90 minutes. Usually, the longer the migration time, the greater the number of neutrophils that migrate in the hydrogel. However, if the migration time becomes too long, the activity of neutrophils decreases and the amount of active oxygen produced tends to decrease. According to the present invention, this process can be observed over time by continuously measuring luminescence and coloration correlated with the amount of active oxygen produced.

(遊走細胞数の測定)
本発明の好中球機能検査システムにおいて、好中球が選択的に吸着あるいは侵入するハイドロゲルとして前記の熱可逆ハイドロゲルを用いる場合には、そのゾル−ゲル転移温度以上の温度で好中球をゲル中へ遊走させた後、そのゾル−ゲル転移温度以上の温度でゲル外の成分(赤血球、血小板、遊走しなかった白血球など)を洗い流し、残ったゲルをそのゾル−ゲル転移温度以下の温度で溶解することにより、ゲル中に遊走した好中球を回収することができる。
(Measurement of the number of migrating cells)
In the neutrophil function testing system of the present invention, when the thermoreversible hydrogel is used as a hydrogel on which neutrophils are selectively adsorbed or invaded, the neutrophil is at a temperature equal to or higher than its sol-gel transition temperature. After migration into the gel, the components outside the gel (red blood cells, platelets, leukocytes that did not migrate, etc.) are washed away at a temperature above the sol-gel transition temperature, and the remaining gel is below the sol-gel transition temperature. By dissolving at temperature, neutrophils that have migrated into the gel can be recovered.

上記により回収した好中球数を測定することにより、ゲル中へ遊走した好中球数を知ることができるので、好中球の活性酸素産生能と遊走能を独立に評価することが可能である。ここで、好中球数の測定は自動血球計測機等を用いて全血中の白血球数あるいは好中球数と同様に行うことができる。あるいは好中球数と相関する細胞活性を好中球数の指標にすることもできる。 By measuring the number of neutrophils collected as described above, it is possible to know the number of neutrophils that have migrated into the gel, so it is possible to independently evaluate the ability of neutrophils to produce active oxygen and the ability to migrate. is there. Here, the neutrophil count can be measured in the same manner as the white blood cell count or neutrophil count in whole blood using an automatic blood cell counter or the like. Alternatively, cell activity correlated with the neutrophil count can be used as an index of the neutrophil count.

好中球数と相関する細胞活性の測定法は適宜、従来公知の様々な手法を採用することができる。例えば、MTTアッセイに代表される吸光度測定や、アラマーブルーによる蛍光強度測定法、ATP活性に基づく発光強度測定法などが利用できる。特にルシフェリン/ルシフェラーゼ反応を利用したATP測定法は、ルミノール反応による活性酸素測定と同様に発光強度を測定するものであり、操作の簡便性、感度、測定ダイナミックレンジの広さなどの点で有利であり、好中球数の指標として好ましく用いられる。 As a method for measuring cell activity correlated with the neutrophil count, various conventionally known methods can be appropriately employed. For example, absorbance measurement typified by MTT assay, fluorescence intensity measurement method using Alamar Blue, and emission intensity measurement method based on ATP activity can be used. In particular, the ATP measurement method using the luciferin / luciferase reaction measures luminescence intensity in the same manner as the active oxygen measurement by the luminol reaction, and is advantageous in terms of ease of operation, sensitivity, and wide measurement dynamic range. Yes, it is preferably used as an index of neutrophil count.

以下に実施例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の実施例によって限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples.

実施例1 (熱可逆ハイドロゲル形成性高分子の合成)
N−イソプロピルアクリルアミド((株)興人)602g及びn−ブチルメタクリレ−ト(和光純薬)37.1gをエタノ−ル9470gに溶解し、ポリエチレングリコ−ルジメタクリレ−ト(PDE−6000、日本油脂(株))192.9gを蒸留水1093gに溶解した水溶液および蒸留水5466gを加え、窒素気流下70℃で10質量%過硫酸アンモニウム(APS)水溶液68mL及びN,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン(TEMED)6.8mLを加え、窒素気流下70℃に保持したまま30分間反応させた。窒素気流下70℃に保持したまま上記APS水溶液68mLとTEMED6.8mLを加える操作を30ごとに4回繰り返した。
Example 1 (Synthesis of thermoreversible hydrogel-forming polymer)
602 g of N-isopropylacrylamide (Kojin Co., Ltd.) and 37.1 g of n-butyl methacrylate (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were dissolved in 9470 g of ethanol, and polyethylene glycol dimethacrylate (PDE-6000, Nippon Oil & Fats ( Ltd.) An aqueous solution prepared by dissolving 192.9 g in 1093 g of distilled water and 5466 g of distilled water were added, and 68 mL of a 10% by mass ammonium persulfate (APS) aqueous solution and N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine were added at 70 ° C. under a nitrogen stream. (TEMED) 6.8mL was added and it was made to react for 30 minutes, hold | maintaining at 70 degreeC under nitrogen stream. The operation of adding 68 mL of the APS aqueous solution and 6.8 mL of TEMED while being maintained at 70 ° C. under a nitrogen stream was repeated 4 times every 30 times.

反応液を4℃の蒸留水30Lで希釈し、該水溶液を4℃で分画分子量10万の限外濾過膜(バイオマックス100、P2B100V20、ミリポア社製)を用いて10Lまで濃縮した。濃縮液に蒸留水35Lを加えて希釈、再度4℃で10Lまで限外濾過濃縮を行った。この希釈、濃縮操作を更に8回(合計9回)繰り返し、未反応物及び低分子量物を除去した。 The reaction solution was diluted with 30 L of distilled water at 4 ° C., and the aqueous solution was concentrated to 10 L at 4 ° C. using an ultrafiltration membrane (Biomax 100, P2B100V20, manufactured by Millipore) having a fractional molecular weight of 100,000. Diluted water (35 L) was added to the concentrate to dilute, and ultrafiltration was concentrated again to 10 L at 4 ° C. This dilution and concentration operation was further repeated 8 times (9 times in total) to remove unreacted substances and low molecular weight substances.

得られた最終濃縮液を凍結乾燥して、熱可逆ハイドロゲル形成性高分子496gを得た。得られたハイドロゲル形成性高分子1.0gに蒸留水を加えて全体を10gとし、冷却下(4℃)で溶解して濃度10質量%の均一水溶液とした。この水溶液を加温すると体温でハイドロゲルとなり、動的粘弾性の測定によりゾル−ゲル転移温度を求めると、昇温時および降温時ともに20℃であった。該水溶液は0℃以上15℃より低い温度では常に液状であって、ゲル化することはなかった。 The final concentrated liquid obtained was lyophilized to obtain 496 g of a thermoreversible hydrogel-forming polymer. Distilled water was added to 1.0 g of the obtained hydrogel-forming polymer to make 10 g as a whole, and dissolved under cooling (4 ° C.) to obtain a uniform aqueous solution having a concentration of 10% by mass. When this aqueous solution was heated, it became a hydrogel at body temperature, and the sol-gel transition temperature was determined by measuring dynamic viscoelasticity. The aqueous solution was always liquid at a temperature of 0 ° C. or higher and lower than 15 ° C., and did not gel.

実施例2 (曇点を有する高分子化合物と細胞接着因子との結合)
酸処理豚皮由来コラーゲン酵素分解物(コラーゲンペプチドSCP-5100,分子量5,000、新田ゼラチン(株)製)24gを蒸留水96gに37℃で溶解し、N−アクリロイルスクシンイミド(国産化学(株))3.26gを加えて37℃で4日間反応させることにより、コラーゲンペプチドに重合性基を導入してなる重合性コラーゲンペプチドの水溶液を得た。
Example 2 (Binding of high molecular compound having cloud point and cell adhesion factor)
24 g of acid-treated pig skin-derived collagen enzyme degradation product (collagen peptide SCP-5100, molecular weight 5,000, manufactured by Nitta Gelatin Co., Ltd.) was dissolved in 96 g of distilled water at 37 ° C., and N-acryloylsuccinimide (Kokusan Chemical Co., Ltd.) 3.26 g was added and reacted at 37 ° C. for 4 days to obtain an aqueous solution of a polymerizable collagen peptide obtained by introducing a polymerizable group into the collagen peptide.

N−イソプロピルアクリルアミド((株)興人)108.5g及びn−ブチルメタクリレ−ト(和光純薬)4.26gをエタノ−ル600gに溶解し、上記の重合性コラーゲンペプチドの水溶液123.3gおよび蒸留水400gを加え、窒素気流下37℃で10質量%過硫酸アンモニウム(APS)水溶液10mL及びN,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン(TEMED)1mLを加え、窒素気流下37℃に保持したまま5時間反応させた。 108.5 g of N-isopropylacrylamide (Kojin Co., Ltd.) and 4.26 g of n-butyl methacrylate (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) are dissolved in 600 g of ethanol, 123.3 g of an aqueous solution of the above-described polymerizable collagen peptide and distilled water. Add 400 g, add 10 mL of 10 mass% ammonium persulfate (APS) aqueous solution and 1 mL of N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine (TEMED) at 37 ° C. under a nitrogen stream, and keep at 37 ° C. under a nitrogen stream The reaction was allowed for 5 hours.

反応液を4℃の蒸留水30Lで希釈し、該水溶液を4℃で分画分子量10万の限外濾過膜(バイオマックス100、P2B100V20、ミリポア社製)を用いて3Lまで濃縮した。濃縮液に蒸留水30Lを加えて希釈、再度4℃で3Lまで限外濾過濃縮を行った。この希釈、濃縮操作を更に4回(合計5回)繰り返し、未反応物及び低分子量物を除去した。 The reaction solution was diluted with 30 L of distilled water at 4 ° C., and the aqueous solution was concentrated to 3 L at 4 ° C. using an ultrafiltration membrane (Biomax 100, P2B100V20, manufactured by Millipore) having a molecular weight cut off of 100,000. Diluted water (30 L) was added to the concentrate to dilute, and ultrafiltration concentration was again performed at 4 ° C to 3 L. This dilution and concentration operation was further repeated 4 times (5 times in total) to remove unreacted substances and low molecular weight substances.

得られた最終濃縮液を凍結乾燥して、コラーゲンペプチドを結合した曇点を有する高分子化合物105gを得た。得られた高分子1gを生理食塩水99gに4℃で溶解して透明な1質量%水溶液を調製した。該水溶液の温度を徐々に上げて行くと20℃で白濁した。37℃まで昇温すると白濁はさらに強くなった。該白濁水溶液を4℃に冷却すると再び透明な水溶液に戻った。 The obtained final concentrated solution was freeze-dried to obtain 105 g of a polymer compound having a cloud point to which a collagen peptide was bound. 1 g of the obtained polymer was dissolved in 99 g of physiological saline at 4 ° C. to prepare a transparent 1% by mass aqueous solution. When the temperature of the aqueous solution was gradually increased, the solution became cloudy at 20 ° C. The cloudiness became even stronger when the temperature was raised to 37 ° C. When the cloudy aqueous solution was cooled to 4 ° C., it returned to a transparent aqueous solution again.

実施例3 (細胞接着因子を含有するハイドロゲル)
実施例1で得られた熱可逆ハイドロゲル形成性高分子10gと実施例2で得られたコラーゲンペプチドを結合した曇点を有する高分子化合物10gをハンクス平衡塩液(HBSS、インビトロジェン社製)313gに4℃で溶解した。ストレス制御式レオメ−タ−AR500を用いて観測周波数1Hzにおいて該溶液の動的粘弾性を測定した結果、ゾル−ゲル転移温度は17℃であり、37℃における貯蔵弾性率G’は149Paであった。
Example 3 (Hydrogel containing cell adhesion factor)
10 g of the thermoreversible hydrogel-forming polymer obtained in Example 1 and 10 g of the polymer compound having a cloud point obtained by binding the collagen peptide obtained in Example 2 were mixed with 313 g of Hanks balanced salt solution (HBSS, manufactured by Invitrogen). Was dissolved at 4 ° C. As a result of measuring the dynamic viscoelasticity of the solution at an observation frequency of 1 Hz using a stress-controlled rheometer AR500, the sol-gel transition temperature was 17 ° C., and the storage elastic modulus G ′ at 37 ° C. was 149 Pa. It was.

実施例4 (化学発光試薬の調製)
ルミノール(シグマ社製、カタログNo.
A-8511)17.72mgを1NのNaOH10mLに溶解し、1Nの塩酸でpHを8.5に調整した後、0.34gのNaClを加えて蒸留水で全量を40mLにした。この原液をHBSSで5倍に希釈し、0.2NのNaOHまたは塩酸でpHを7.4に調整し、ルミノール試薬とした(ルミノール濃度0.5mM)。
Example 4 (Preparation of chemiluminescent reagent)
Luminol (manufactured by Sigma, Catalog No.
A-8511) 17.72 mg was dissolved in 10 mL of 1N NaOH, pH was adjusted to 8.5 with 1N hydrochloric acid, 0.34 g of NaCl was added, and the total volume was adjusted to 40 mL with distilled water. This stock solution was diluted 5-fold with HBSS, and the pH was adjusted to 7.4 with 0.2N NaOH or hydrochloric acid to obtain a luminol reagent (luminol concentration 0.5 mM).

実施例5 (好中球機能検査)
実施例3で得られた高分子水溶液0.05mLを2mLクライオチューブ(AXY社製、商品コード:MCT-200-L-C)に4℃で注入し、37℃に昇温してクライオチューブ底面にハイドロゲルを一様に形成させた。37℃に加温したルミノール試薬0.075mLとヘパリン加末梢血液0.075mLを混合し、37℃で上記クライオチューブ底面のハイドロゲル上に乗せた。37℃に保温しながら、ルミノメーター(ジーンライト GL55、マイクロテック・ニチオン社製)でルミノール発光による発光量(RLU)を測定した結果(n=6の平均±SD)、0分で21±9、30分で741±46、60分で838±46、90分で2072±234であった。
Example 5 (neutrophil function test)
0.05 mL of the polymer aqueous solution obtained in Example 3 was injected into a 2 mL cryotube (manufactured by AXY, product code: MCT-200-LC) at 4 ° C., heated to 37 ° C. and hydrogel on the bottom of the cryotube. Was uniformly formed. Luminol reagent (0.075 mL) heated to 37 ° C. and heparin-added peripheral blood (0.075 mL) were mixed and placed on the hydrogel at the bottom of the cryotube at 37 ° C. The result of measuring the amount of luminescence by luminol emission (RLU) with a luminometer (Genlite GL55, manufactured by Microtech Nichion) while keeping the temperature at 37 ° C. (average ± SD of n = 6), 21 ± 9 at 0 minutes , 741 ± 46 at 30 minutes, 838 ± 46 at 60 minutes, and 2072 ± 234 at 90 minutes.

比較例1
実施例1で得られた熱可逆ハイドロゲル形成性高分子を10質量%の濃度でHBSSに4℃で溶解した高分子水溶液0.05mLを、実施例3で得られた高分子水溶液の代わりに使用して実施例5と同様の実験を行い、ルミノール発光による発光量(RLU)を測定した結果(n=6の平均±SD)、0分で6±5、30分で28±8、60分で102±48、90分で143±76であった。
Comparative Example 1
0.05 mL of a polymer aqueous solution obtained by dissolving the thermoreversible hydrogel-forming polymer obtained in Example 1 at a concentration of 10% by mass in HBSS at 4 ° C. is used in place of the polymer aqueous solution obtained in Example 3. Then, the same experiment as in Example 5 was performed, and the light emission amount (RLU) by luminol luminescence was measured (average of SD = n = 6), 6 ± 5 at 0 minutes, 28 ± 8 at 30 minutes, 60 minutes 102 ± 48 and 90 minutes 143 ± 76.

実施例6 (ゲル中に侵入した細胞数の測定)
実施例5で90分間好中球を遊走させた後、クライオチューブ底面のハイドロゲル上にあるルミノール試薬とヘパリン加末梢血液(0.15mL)をピペットで吸引除去した。37℃に加温した生理食塩水0.9mLをクライオチューブ底面のハイドロゲル上に注入し、3秒間ボルテックスミキサーで攪拌した。該生理食塩水0.9mLをピペットで吸引除去し、新たに37℃に加温した生理食塩水0.9mLをクライオチューブ底面のハイドロゲル上に注入し、3秒間ボルテックスミキサーで攪拌した。該生理食塩水0.9mLをピペットで吸引除去し、4℃に冷却した生理食塩水0.9mLをクライオチューブ底面のハイドロゲル上に注入した。該クライオチューブを4℃に冷却して、ハイドロゲルを完全に溶解させた。
Example 6 (Measurement of the number of cells invading into the gel)
In Example 5, neutrophils migrated for 90 minutes, and then the luminol reagent and heparin-added peripheral blood (0.15 mL) on the hydrogel on the bottom of the cryotube were removed by suction with a pipette. 0.9 mL of physiological saline heated to 37 ° C. was injected onto the hydrogel on the bottom of the cryotube and stirred with a vortex mixer for 3 seconds. 0.9 mL of the physiological saline was removed by suction with a pipette, and 0.9 mL of physiological saline newly heated to 37 ° C. was injected onto the hydrogel on the bottom of the cryotube and stirred with a vortex mixer for 3 seconds. 0.9 mL of the physiological saline was removed by suction with a pipette, and 0.9 mL of physiological saline cooled to 4 ° C. was injected onto the hydrogel on the bottom of the cryotube. The cryotube was cooled to 4 ° C. to completely dissolve the hydrogel.

次いでルシフェリン試薬(CellTiter-Glo,
Promega製)0.15mLを加えて室温で10分間放置した後、ルシフェリン発光による発光量(RLU)をルミノメーター(ジーンライト GL55、マイクロテック・ニチオン社製)で測定したところ(n=6の平均±SD)、51000±5900であった。このルシフェリン発光量は細胞のATP活性に基づくものであり、ゲル中に侵入した細胞数(自動血球計数装置、Sysmex社製、pocH-100i にて測定)と相関するものであることを別途確認した。
Next, Luciferin reagent (CellTiter-Glo,
Promega) 0.15 mL was added and allowed to stand at room temperature for 10 minutes, and then the luminescence (RLU) by luciferin luminescence was measured with a luminometer (Genlite GL55, manufactured by Microtech Nichion) (average of n = 6 ± SD), 51000 ± 5900. This amount of luciferin luminescence was based on the ATP activity of the cells and was confirmed separately to correlate with the number of cells that entered the gel (measured with an automated blood cell counter, Sysmex, pocH-100i). .

実施例7
(ハイドロゲル中に遊走した細胞の様子)
実施例6の方法でゲルより回収した細胞を集細胞遠心装置(CytoSpin3 Cat.No.730 SHANDON社製)を用いて750回転/分で5分間遠心し専用スライド(CYTOSLIDE
Cat.No.59910051)に回収した後、メリグリュンワルド液 (May-Grunwald’s solution modified, MERK社製)とギムザ液(Giemsa’s solution,MERK社製)で染色を行った。その顕微鏡観察像を図2に示す。図2の染色像は本発明の方法でハイドロゲル中に遊走した細胞が好中球であることを示している。
Example 7
(State of cells that have migrated into the hydrogel)
Cells collected from the gel by the method of Example 6 were centrifuged at 750 rpm for 5 minutes using a cell collection centrifuge (CytoSpin3 Cat.No.730 SHANDON), and a dedicated slide (CYTOSLIDE
Cat.No.59910051), and then stained with Merigrunwald solution (May-Grunwald's solution modified, manufactured by MERK) and Giemsa solution (Giemsa's solution, manufactured by MERK). The microscope observation image is shown in FIG. The stained image in FIG. 2 shows that the cells migrated into the hydrogel by the method of the present invention are neutrophils.

比較例2
比較例1で90分間好中球を遊走させた後、実施例6と同様の操作を行い、ルシフェリン発光による発光量(RLU)をルミノメーターで測定したところ(n=6の平均±SD)、4659±5812であった。この発光量は実施例6に比べて著しく小さく、またばらつきも大きいものであった。
Comparative Example 2
After allowing neutrophils to migrate for 90 minutes in Comparative Example 1, the same operation as in Example 6 was performed, and the amount of luminescence (RLU) due to luciferin luminescence was measured with a luminometer (mean of SD = n = 6 ± SD). It was 4659 ± 5812. This light emission amount was significantly smaller than that of Example 6, and the variation was large.

比較例1で用いたハイドロゲルは細胞接着因子を含有しないため、好中球の侵入が起こりにくくルミノール発光量が小さくなったものと考えられる。また比較例1で用いたハイドロゲルは細胞侵入の選択性も低く、単なる沈降によって細胞が無差別にハイドロゲル中に侵入したため、ATP活性に基づくルシフェリン発光量のばらつきが大きいものと考えられる。 Since the hydrogel used in Comparative Example 1 does not contain a cell adhesion factor, it is considered that neutrophil infiltration hardly occurs and the luminol luminescence amount is reduced. In addition, the hydrogel used in Comparative Example 1 has low selectivity for cell invasion, and the cells indiscriminately entered the hydrogel simply by sedimentation. Therefore, it is considered that the variation in the amount of luciferin luminescence based on the ATP activity is large.

実施例8
実施例5および6の測定をボランティア43名について実施した結果を図3にまとめた(横軸は遊走90分後のルミノール発光値、縦軸は遊走90分後のルシフェリン発光値)。
好中球の遊走能、活性酸素産生能には個人差があるものと考えられ、図2に示すように、本発明の好中球機能検査システムによって個人差を有効に評価可能である。高齢者群と若年者群で比較すると、高齢者群においてルミノール発光値、ルシフェリン発光値とも高い傾向がある。これは高齢者が軽度の炎症状態に陥っている場合が多いことを示唆している可能性がある。
Example 8
The results of the measurements of Examples 5 and 6 performed on 43 volunteers are summarized in FIG. 3 (the horizontal axis is the luminol luminescence value after 90 minutes of migration, and the vertical axis is the luciferin luminescence value after 90 minutes of migration).
It is considered that there is an individual difference in the neutrophil migration ability and active oxygen production ability, and as shown in FIG. 2, the individual difference can be effectively evaluated by the neutrophil function test system of the present invention. As compared with the elderly group and the younger group, both the luminol luminescence value and the luciferin luminescence value tend to be higher in the elderly group. This may suggest that older people are often in mild inflammatory conditions.

実施例9
(LPS試薬の調製)
リポポリサッカライド(LIPOPOLYSACCHARIDE (LPS):SIGMA社製、Cat.No.L-2630) をHBSSに溶解し、10ug/mL LPS溶液とした。
Example 9
(Preparation of LPS reagent)
Lipopolysaccharide (LIPOPOLYSACCHARIDE (LPS): manufactured by SIGMA, Cat. No. L-2630) was dissolved in HBSS to obtain a 10 ug / mL LPS solution.

(LPSの効果)
実施例3で得られた高分子水溶液0.05mLを2mLクライオチューブ(AXY社製、商品コード:MCT-200-L-C)に4℃で注入し、37℃に昇温してクライオチューブ底面にハイドロゲルを一様に形成させた。37℃に加温したルミノール試薬0.075mLとヘパリン加末梢血液0.075mL、さらにLPS溶液を0.015mL混合し、37℃で上記クライオチューブ底面のハイドロゲル上に乗せた。37℃に保温しながら、ルミノメーターでルミノール発光による発光量(RLU)を測定した。また対照としてLPS溶液の代わりにHBSSを0.015mL混合し測定を行った。
(Effect of LPS)
0.05 mL of the polymer aqueous solution obtained in Example 3 was injected into a 2 mL cryotube (manufactured by AXY, product code: MCT-200-LC) at 4 ° C., heated to 37 ° C. and hydrogel on the bottom of the cryotube. Was uniformly formed. 0.075 mL of luminol reagent heated to 37 ° C, 0.075 mL of heparinized peripheral blood, and 0.015 mL of LPS solution were mixed and placed on the hydrogel on the bottom of the cryotube at 37 ° C. While keeping the temperature at 37 ° C., the light emission amount (RLU) by luminol luminescence was measured with a luminometer. As a control, 0.015 mL of HBSS was mixed instead of the LPS solution, and the measurement was performed.

ボランティア62人(各個人n=2、高齢者37人、若年者25人)でルミノール発光による発光量(RLU)を測定した結果を表1に示す(LPSおよび対照の測定各個人n=2、その結果の比をとったものの平均±SD)。 62 volunteers (each individual n = 2, 37 elderly people, 25 young people) measured the amount of luminescence by luminol luminescence (RLU) is shown in Table 1 (LPS and control measurement each individual n = 2, The average of the ratio of the results (± SD).

LPS刺激による好中球の遊走能、活性酸素産生能には個人差があるものの、表2(LPS/HBSS最大値を示す時間における人数の割合)に示すように60分までLPSの効果が検出できた。LPSに反応を示さなかった人(LPS/HBSS≦1)は、老人群、若年群で1人もいなかった。本発明の好中球機能検査システムによって高齢者群と若年者群で比較すると、LPSに反応しHBSSより高値を示す時間が高齢者群において遅延する傾向がある。これは高齢者と若年者でLPSに対する反応性に差があることを示唆する。 Although there are individual differences in the ability of neutrophils to migrate and react with active oxygen by LPS stimulation, LPS effects can be detected up to 60 minutes as shown in Table 2 (Percentage of people in time showing maximum LPS / HBSS). did it. There was no person who did not respond to LPS (LPS / HBSS ≦ 1) in the elderly group and the young group. When the elderly group and the younger group are compared by the neutrophil function test system of the present invention, the time for responding to LPS and higher than HBSS tends to be delayed in the elderly group. This suggests that there is a difference in response to LPS between the elderly and the young.

実施例10
(リコピン試薬の調製)
トマトリコピン2%含有液(Tomat-O-Red 2% SG:LycoRed Ltd.製)をHBSSに溶解し、トマトリコピン0.002% 溶液を作成した。
Example 10
(Preparation of lycopene reagent)
A solution containing 2% tomato lycopene (Tomat-O-Red 2% SG: manufactured by LycoRed Ltd.) was dissolved in HBSS to prepare a 0.002% solution of tomato lycopene.

(リコピンの抗酸化力の評価)
実施例3で得られた高分子水溶液0.05mLを2mLクライオチューブ(AXY社製、商品コード:MCT-200-L-C)に4℃で注入し、37℃に昇温してクライオチューブ底面にハイドロゲルを一様に形成させた。37℃に加温したルミノール試薬0.0675mLとヘパリン加末梢血液0.0675mL、さらにトマトリコピン0.002%溶液を0.015mLを加え混合したものを37℃で上記クライオチューブ底面のハイドロゲル上に乗せた(リコピン最終濃度 0.0002%)。37℃に保温しながら、ルミノメーター(ジーンライト GL55、マイクロテック・ニチオン社製)でルミノール依存性化学発光による発光量(RLU)を測定した(各サンプルn=2)。
(Evaluation of antioxidant power of lycopene)
0.05 mL of the polymer aqueous solution obtained in Example 3 was injected into a 2 mL cryotube (manufactured by AXY, product code: MCT-200-LC) at 4 ° C., heated to 37 ° C. and hydrogel on the bottom of the cryotube. Was uniformly formed. A mixture of 0.0675 mL of luminol reagent heated to 37 ° C, 0.0675 mL of heparinized peripheral blood, and 0.015 mL of a tomato lycopene 0.002% solution was placed on the hydrogel at the bottom of the cryotube at 37 ° C (lycopene final) Concentration 0.0002%). While keeping the temperature at 37 ° C., the amount of luminescence by luminol-dependent chemiluminescence (RLU) was measured with a luminometer (Genlite GL55, manufactured by Microtec Nithion) (each sample n = 2).

図4に示すように、HBSSを混合したサンプルより測定される化学発光量と比べて、トマトリコピン0.002% 溶液を添加したサンプルについて、30分では33%、60分では24%、90分では19%に減少した。この結果は、リコピンの抗酸化力によって好中球の遊走性が抑制されることを示している可能性がある。 As shown in FIG. 4, compared to the chemiluminescence amount measured from the sample mixed with HBSS, the sample added with tomato lycopene 0.002% solution was 33% at 30 minutes, 24% at 60 minutes, 19 at 90 minutes. Decreased to%. This result may indicate that the neutrophil migration is suppressed by the antioxidant power of lycopene.

実施例11
(ペクチン試薬の調製)
ペクチン(三昌株式会社製、GENU pectin type USP)を蒸留水に溶解し、1%ペクチン溶液を作成した。
Example 11
(Preparation of pectin reagent)
Pectin (manufactured by Sansho Co., Ltd., GENU pectin type USP) was dissolved in distilled water to prepare a 1% pectin solution.

(ペクチンの抗酸化力の評価)
実施例3で得られた高分子水溶液0.05mLを2mLクライオチューブ(AXY社製、商品コード:MCT-200-L-C)に4℃で注入し、37℃に昇温してクライオチューブ底面にハイドロゲルを一様に形成させた。37℃に加温したルミノール試薬0.0675mLとヘパリン加末梢血液0.0675mL、さらにペクチン1%溶液を0.015mLを加え混合したもの(最終濃度ペクチン0.1%)を37℃で上記クライオチューブ底面のハイドロゲル上に乗せた。37℃に保温しながら、ルミノメーター(ジーンライト GL55、マイクロテック・ニチオン社製)でルミノール依存性化学発光による発光量(RLU)を測定した(各サンプルn=2)。
(Evaluation of antioxidant activity of pectin)
0.05 mL of the polymer aqueous solution obtained in Example 3 was injected into a 2 mL cryotube (manufactured by AXY, product code: MCT-200-LC) at 4 ° C., heated to 37 ° C. and hydrogel on the bottom of the cryotube. Was uniformly formed. A mixture of 0.0675 mL of luminol reagent warmed to 37 ° C, 0.0675 mL of heparinized peripheral blood, and 0.015 mL of 1% pectin solution (final concentration pectin 0.1%) at 37 ° C on the hydrogel at the bottom of the cryotube. I put it on. While keeping the temperature at 37 ° C., the amount of luminescence by luminol-dependent chemiluminescence (RLU) was measured with a luminometer (Genlite GL55, manufactured by Microtec Nithion) (each sample n = 2).

図5に示すように、HBSSのみを混合したサンプルより測定される化学発光量と比べて、ペクチン0.1%溶液を添加したサンプルの化学発光量は、30分では50%、60分では58%、90分では72%に減少した。 As shown in FIG. 5, the chemiluminescence amount of the sample to which the pectin 0.1% solution was added was 50% at 30 minutes, 58% at 60 minutes, compared to the chemiluminescence amount measured from the sample mixed with only HBSS. In 90 minutes, it decreased to 72%.

本発明の好中球機能検査システムでは、従来測定が困難であった生理的条件下での好中球の遊走能と活性酸素産生能を同時に、且つ簡便に検査することが可能となる。従って、好中球機能に関連した様々な病態の診断、予防、治療薬の開発などに極めて有用である。 With the neutrophil function test system of the present invention, it becomes possible to simultaneously and easily test the neutrophil migration ability and active oxygen production ability under physiological conditions, which has been difficult to measure conventionally. Therefore, it is extremely useful for diagnosis, prevention, development of therapeutic agents, etc. for various pathological conditions related to neutrophil function.

は、本発明の好中球機能検査システムの概念図を示したものである。These show the conceptual diagram of the neutrophil function test | inspection system of this invention. は、本発明の好中球機能検査システムにおいてハイドロゲル中に遊走した血液細胞が好中球であることを示す染色像である。These are the dyeing | staining images which show that the blood cell which migrated in the hydrogel in the neutrophil function test | inspection system of this invention is a neutrophil. は、本発明の好中球機能検査方法により検査したボランティアのルミノール発光値とルシフェリン発光値をグラフ化したものである。黒丸は高齢者、白丸は若年者の測定値を示す。These are graphs of luminol luminescence values and luciferin luminescence values of volunteers examined by the neutrophil function testing method of the present invention. The black circles show the measured values for elderly people, and the white circles show the measured values for young people. は、本発明の好中球機能検査システムにおいて、トマトリコピン添加によりルミノール依存性化学発光が減少することを示すものである。These show that luminol-dependent chemiluminescence is reduced by adding tomato lycopene in the neutrophil function testing system of the present invention. は、本発明の好中球機能検査システムにおいて、ペクチン添加によりルミノール依存性化学発光が減少することを示すものである。These show that luminol-dependent chemiluminescence is reduced by adding pectin in the neutrophil function testing system of the present invention.

Claims (8)

好中球を遊走させる温度において、細胞接着因子を不溶化させた状態で含有するハイドロゲルを用い;該ハイドロゲル中に侵入した好中球を、該ハイドロゲル中において、該好中球の活性酸素産生能により検出することを特徴とする好中球機能検査システム。 Use of a hydrogel containing a cell adhesion factor insolubilized at a temperature at which neutrophils migrate; neutrophils that have entered the hydrogel are converted into active oxygen of the neutrophils in the hydrogel A neutrophil function testing system characterized by detecting by production ability. 前記好中球の活性酸素産生能を化学発光により検出することを特徴とする請求項1記載の好中球機能検査システム。 The neutrophil function test system according to claim 1, wherein the active oxygen producing ability of the neutrophil is detected by chemiluminescence. 前記好中球の活性酸素産生能を比色により検出することを特徴とする請求項1記載の好中球機能検査システム。 2. The neutrophil function test system according to claim 1, wherein the active oxygen producing ability of the neutrophil is detected by colorimetry. 前記ハイドロゲルが、低温でゾル状態、高温でゲル化する熱可逆的なゾル-ゲル転移現象を示し、且つゾル-ゲル転移温度より高い温度で該ゲルは実質的に水不溶性である請求項1〜3のいずれかに記載の好中球機能検査システム。 2. The hydrogel exhibits a thermoreversible sol-gel transition phenomenon in which the hydrogel gels at a low temperature and gels at a high temperature, and the gel is substantially insoluble at a temperature higher than the sol-gel transition temperature. The neutrophil function testing system according to any one of ~ 3. 前記ハイドロゲルが、好中球走化因子を含有することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の好中球機能検査システム。 The neutrophil function testing system according to any one of claims 1 to 4, wherein the hydrogel contains a neutrophil chemotactic factor. 前記請求項1〜5の好中球機能検査システムを使用し、検出される活性酸素産生能として化学発光量あるいは吸光度を指標とする好中球機能検査方法。 A neutrophil function test method using the neutrophil function test system according to any one of claims 1 to 5 as an indicator of chemiluminescence amount or absorbance as an active oxygen production ability to be detected. 前記請求項4に記載の好中球機能検査システムを使用し、該ゾル-ゲル転移温度より高い温度でハイドロゲル中に侵入した好中球の活性酸素産生能を測定した後、該ゾル-ゲル転移温度より低い温度でハイドロゲルを溶解してハイドロゲル中に侵入した細胞数を測定することを特徴とする好中球機能検査方法。 After measuring the active oxygen producing ability of neutrophils that have entered the hydrogel at a temperature higher than the sol-gel transition temperature using the neutrophil function testing system according to claim 4, the sol-gel A method for examining neutrophil function, comprising dissolving a hydrogel at a temperature lower than a transition temperature and measuring the number of cells invading the hydrogel. 前記細胞数の測定をATP活性測定により行うことを特徴とする請求項7に記載の好中球機能検査方法。 The neutrophil function testing method according to claim 7, wherein the number of cells is measured by measuring ATP activity.
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