JPH04349889A - 細胞処理方法 - Google Patents

細胞処理方法

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JPH04349889A
JPH04349889A JP15256791A JP15256791A JPH04349889A JP H04349889 A JPH04349889 A JP H04349889A JP 15256791 A JP15256791 A JP 15256791A JP 15256791 A JP15256791 A JP 15256791A JP H04349889 A JPH04349889 A JP H04349889A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cells
capillary
cell
treated
frequency
Prior art date
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Pending
Application number
JP15256791A
Other languages
English (en)
Inventor
Koji Sogawa
十川 好志
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH04349889A publication Critical patent/JPH04349889A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M35/00Means for application of stress for stimulating the growth of microorganisms or the generation of fermentation or metabolic products; Means for electroporation or cell fusion
    • C12M35/02Electrical or electromagnetic means, e.g. for electroporation or for cell fusion

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  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Organic Chemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、細胞処理方法、特に、
細胞にDNAの注入等を行うための細胞処理方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】たとえば、培養細胞中にキャピラリーを
刺入して、細胞中にDNA等の外来物質を注入したり、
細胞内物質を吸引したり、また、細胞内あるいは細胞表
面の電圧測定を行ったりする場合、細胞をホールドピペ
ットにより捕捉して、細胞の刺入部位がキャピラリー側
に対向するように細胞の向きを変える。そして、前記刺
入部位にキャピラリーを刺入することによって、注入等
の処理を行う。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記注入等の細胞処理
の際には、一般にマイクロマニピュレータが用いられる
が、顕微鏡視野下での操作のため、極めて熟練した技術
が要求され、一般の研究者にとってその処理は容易では
ない。
【0004】本発明の目的は、注入等の細胞処理を容易
に行える細胞処理方法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明に係る細胞処理方
法は、以下の工程を含んでいる。 ◎対向電極間に処理すべき細胞を含む液を導入する。 ◎前記対向電極間に交流電圧を印加して細胞によるパー
ルチェーンを形成する。 ◎前記交流周波数を変化させることにより細胞を回転さ
せて処理すべき細胞の所望部位を所望位置に配置する。 ◎前記所望部位にキャピラリーを刺入する。
【0006】
【作用】本発明に係る細胞処理方法では、まず、処理す
べき細胞を含む液を対向電極間に導入する。そして、対
向電極間に交流電圧を印加する。すると、対向電極間に
おいて、細胞によるパールチェーンが形成される。
【0007】次に、交流周波数を変化させる。すると、
対向電極間でパールチェーンを形成した細胞が回転する
。そして、細胞の所望部位が所望位置に位置したところ
で、前記所望部位にキャピラリーを刺入し、DNAの注
入等の処理を行う。
【0008】この場合には、パールチェーンを形成した
各細胞は、交流電界の中でクーロン力により隣り合う細
胞に連結されている。このため、キャピラリーの刺入時
には、細胞が移動しにくくなっており、これにより注入
等の処理が容易に行える。また、交流電源の周波数の操
作により細胞の向きを変えるので、熟練した技術を必要
とせず、処理を容易に行える。
【0009】
【実施例】図1は、本発明の一実施例が適用されるマイ
クロマニピュレータを示している。図1において、この
マイクロマニピュレータは、ベース1上に載置された顕
微鏡2と、顕微鏡2の両側方に配置された1対の駆動装
置3,4とを有している。
【0010】顕微鏡2は、その中央部に操作台6を有し
ており、操作台6には被処理物が入れられたシャーレ等
の容器7が載置されるようになっている。操作台6の下
方には対物レンズ8が配置されており、対物レンズ8の
下端部にテレビカメラ9が接続されている。操作台6は
、図示しない駆動機構によって水平方向及び上下方向に
駆動され得る。
【0011】駆動装置3,4は、ベース1上に載置され
た台10と、台10の上に取り付けられた粗動部11と
、粗動部11の上部に取り付けられた微動部12とを主
に有している。粗動部11は、図示しないステッピング
モータにより、台10に対して数10μm単位の動きを
垂直方向及び水平方向に行い得る。微動部12は、電磁
方式により、垂直方向及び水平方向に1μm単位の動き
を行う得る。各微動部12の顕微鏡2側端部には、垂直
方向及び水平方向に駆動されるアーム13,14が設け
られている。一方のアーム13の先端には、ピックアッ
プキャピラリー15が取り付けられている。ピックアッ
プキャピラリー15は、容器7側に延びており、図2に
示すように先端に吸着孔15aを有している。また、ピ
ックアップキャピラリー15の基端には、吸引ポンプか
ら延びるチューブの一端が接続されている(図示せず)
。他方のアーム14の先端には、インジェクションキャ
ピラリー16が取り付けられている。
【0012】容器7内には、図2に示すように、1対の
対向電極20が配置されている。各対向電極20は、そ
の下部に配置された透明の絶縁板21上に所定間隔を隔
てて固定されている。各電極20には、交流電源25が
接続されている。この交流電源25は、周波数及び電圧
が可変となっている。
【0013】次に、前記マイクロマニピュレータを用い
た細胞処理方法を、その手順を示すフローチャート(図
3)にしたがって説明する。なお、ここでは、DNA溶
液を細胞に注入する場合を例にとる。また、インジェク
ションキャピラリー16内には、予めDNA溶液が吸入
されているものとする。
【0014】まず、図3のステップS1において、容器
7内に処理すべき細胞を含む細胞懸濁液を導入する。な
お、この細胞懸濁液のイオン濃度は、電圧印加時の発熱
を抑制するために低目に設定しておく。次に、ステップ
S2において、交流電源25からの交流電圧を各電極2
0間に印加する。印加する電圧は10〜500V/cm
  の範囲で、また周波数は500KHz〜5MHzの
範囲で、処理すべき細胞の種類等に応じて適宜調節する
。 この交流電圧の印加により、図2に示すように、対向電
極20間において各細胞26が互いに連結して成長し、
パールチェーンを形成する。なお、このパールチェーン
を形成する細胞の数としては、10個以上が好ましい。 また、両端の細胞が必ずしも各電極20上に接触してい
なくてもよい。
【0015】次に、ステップS3において、交流電源2
5の周波数を変化させる。パールチェーンを形成した細
胞26は、この周波数の変化によって回転を始める。そ
して、処理すべき細胞26の所望部位が適切な位置、た
とえばインジェクションキャピラリー4との対向位置に
一致したところで、交流周波数をステップS2での設定
値に戻す。これにより、パールチェーンを形成した状態
で細胞26が停止する。
【0016】次に、駆動装置4を駆動して、インジェク
ションキャピラリー16を容器7内に配置させる。そし
て、駆動装置4の駆動により、インジェクションキャピ
ラリー16の先端を、細胞26の前記所望部位に刺入し
、インジェクションキャピラリー16内のDNA溶液を
細胞26内に注入する。これにより、DNA溶液の注入
処理が完了する。
【0017】この場合には、パールチェーンを形成して
いる処理すべき細胞26は、交流電界の中でクーロン力
により隣り合う細胞に連結されている。このため、イン
ジェクションキャピラリー16の刺入時に細胞26が容
易に動くことなく、インジェクションキャピラリー16
の刺入が容易に行われる。また、処理すべき細胞26の
所望部位をインジェクションキャピラリー16側に向け
る際に、交流電源25の周波数の操作により行うため、
熟練した技術を必要とせず、容易に処理が行える。
【0018】次に、ステップS5において、交流電源2
5をオフにするとともに、駆動装置3の駆動により、ピ
ックアップキャピラリー15を容器7内に入れ、処理後
の細胞26に接近させる。そして、図示しないポンプの
駆動により、ピックアップキャピラリー15先端に処理
後の細胞26を吸着させ、細胞26を容器7外部に取り
出す。
【0019】なお、前記実施例では、1対の対向電極2
0と、これに接続された交流電源25を用いて細胞処理
を行う場合を示したが、本発明が適用される装置はこれ
に限定されず、たとえば、図4に示すようなものであっ
てもよい。
【0020】図4では、2対の対向電極30,31が互
いに直交して配置されている。各対向電極には、それぞ
れ交流電源32,33が接続されている。各交流電源3
2,33は、交流電源25と同様に電圧及び周波数が可
変となっているが、その位相はそれぞれ異なっている。 この装置を用いて細胞処理を行う際には、たとえば対向
電極30間に交流電源32から交流電圧を印加し、処理
すべき細胞34を対向電極30間に配列させる。そして
、わずかに細胞34を回転させたいときには、対向電極
30における周波数を変化させる。また、大きく細胞3
4を回転させたいときには対向電極31にも交流電圧を
印加する。
【0021】この場合には、互いに直交する方向から細
胞に交流電圧を印加し得るので、細胞の大きな回転量が
容易に得られ、処理が一層容易になる。
【0022】
【発明の効果】本発明に係る細胞処理方法によれば、交
流周波数の変化により、パールチェーンを形成した細胞
を回転させて所望位置に配置するので、細胞の所望部位
へのキャピラリーの刺入が容易に行え、細胞処理を容易
に行える。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例による細胞処理方法が適用さ
れるマイクロマニピュレータの概略図。
【図2】前記マイクロマニピュレータの電極部分の斜視
概略図。
【図3】前記実施例の手順を示すフローチャート。
【図4】前記電極部分の他の例を示す概略平面図。
【符号の説明】
16  インジェクションキャピラリー20  対向電
極 25  交流電源 26  細胞

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】対向電極間に処理すべき細胞を含む液を導
    入する工程と、前記対向電極間に交流電圧を印加して前
    記細胞によるパールチェーンを形成する工程と、前記交
    流周波数を変化させることにより前記細胞を回転させて
    処理すべき細胞の所望部位を所望位置に配置する工程と
    、前記所望部位にキャピラリーを刺入する工程と、を含
    む細胞処理方法。
JP15256791A 1991-05-27 1991-05-27 細胞処理方法 Pending JPH04349889A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006087890A1 (ja) * 2005-02-15 2006-08-24 Kochi University Of Technology 電極対式非接触型マニピュレーション装置並びにマニピュレーション方法
WO2007116771A1 (ja) 2006-04-07 2007-10-18 Absize Inc. 細胞融合用チップ
US7479388B2 (en) 2004-04-28 2009-01-20 Fujitsu Limited Apparatus for injecting solution into cell

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