JPH11299496A - 卵母細胞用容器およびそれを用いた計測装置 - Google Patents
卵母細胞用容器およびそれを用いた計測装置Info
- Publication number
- JPH11299496A JPH11299496A JP11461998A JP11461998A JPH11299496A JP H11299496 A JPH11299496 A JP H11299496A JP 11461998 A JP11461998 A JP 11461998A JP 11461998 A JP11461998 A JP 11461998A JP H11299496 A JPH11299496 A JP H11299496A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oocyte
- electrode
- container
- conductive electrode
- measuring device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Abstract
(57)【要約】
【課題】顕微鏡，マイクロマニピュレーターや除振台な
どの大型装置を用いることなく、簡便かつ確実に卵母細
胞への電極挿入を可能とし、卵母細胞の電気生理実験を
容易にする。 【解決手段】錐形状の構造を有する容器を用いることで
卵母細胞の位置を固定し、この容器の中心線上に電極を
配置することにより、電極を卵母細胞内に挿入する。
どの大型装置を用いることなく、簡便かつ確実に卵母細
胞への電極挿入を可能とし、卵母細胞の電気生理実験を
容易にする。 【解決手段】錐形状の構造を有する容器を用いることで
卵母細胞の位置を固定し、この容器の中心線上に電極を
配置することにより、電極を卵母細胞内に挿入する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はイオンチャンネルま
たは受容体の蛋白質を有する卵母細胞、特には遺伝子を
導入して発現させた受容体を有する卵母細胞が生じる電
気的変化を測定する卵母細胞用計測装置に関するもので
ある。
たは受容体の蛋白質を有する卵母細胞、特には遺伝子を
導入して発現させた受容体を有する卵母細胞が生じる電
気的変化を測定する卵母細胞用計測装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】生体の情報伝達機構の解明を目的とし
て、神経関連細胞を中心に細胞膜に存在する蛋白質の機
能解析が行われ、その解析手段の一つとして電気生理学
的測定方法が古くから用いられ、生体の情報伝達機構の
解明に役立ってきた。また、生体の情報伝達機構を担っ
ている受容体やイオンチャンネルなどの遺伝子が単離さ
れ、その発現クローニングや機能解析が行われてきた。
近年、この様な受容体やイオンチャンネルなどの発現や
機能解析に卵母細胞が頻繁に利用されるようになった。
て、神経関連細胞を中心に細胞膜に存在する蛋白質の機
能解析が行われ、その解析手段の一つとして電気生理学
的測定方法が古くから用いられ、生体の情報伝達機構の
解明に役立ってきた。また、生体の情報伝達機構を担っ
ている受容体やイオンチャンネルなどの遺伝子が単離さ
れ、その発現クローニングや機能解析が行われてきた。
近年、この様な受容体やイオンチャンネルなどの発現や
機能解析に卵母細胞が頻繁に利用されるようになった。
【０００３】この卵母細胞を利用した受容体の発現の実
験はGundersen らにより、セロトニン受容体で初めて行
われた公知の方法（Gundersen,C.B.et al., 1984，ネイ
チャー（Nature）308, 421−424）であり、その概略を
以下に記す。
験はGundersen らにより、セロトニン受容体で初めて行
われた公知の方法（Gundersen,C.B.et al., 1984，ネイ
チャー（Nature）308, 421−424）であり、その概略を
以下に記す。
【０００４】未受精の卵母細胞に受容体のｍＲＮＡを注
入し、培養液中で培養すると細胞膜に受容体が発現す
る。この受容体は卵母細胞膜中で活性があり、卵母細胞
に内在する情報伝達系と共役する場合、リガンドが受容
体に結合すると、卵母細胞内にすでに存在する細胞内情
報伝達物質を介して情報が伝わり、細胞内カルシウム濃
度が上昇し、このカルシウムが細胞膜上にあるクロライ
ドイオンチャンネル（Ｃｌ−チャンネル）を開ける。そ
の結果、卵母細胞内外の膜電位の変化が起こる。
入し、培養液中で培養すると細胞膜に受容体が発現す
る。この受容体は卵母細胞膜中で活性があり、卵母細胞
に内在する情報伝達系と共役する場合、リガンドが受容
体に結合すると、卵母細胞内にすでに存在する細胞内情
報伝達物質を介して情報が伝わり、細胞内カルシウム濃
度が上昇し、このカルシウムが細胞膜上にあるクロライ
ドイオンチャンネル（Ｃｌ−チャンネル）を開ける。そ
の結果、卵母細胞内外の膜電位の変化が起こる。
【０００５】このような卵母細胞発現系における細胞の
生理変化を検出する方法として放射性トレーサーの取り
込みや流出を測定する方法，細胞内情報伝達関連物質の
増減を検出する方法などがあるが、広く用いられてきた
のは電気生理的測定方法である。
生理変化を検出する方法として放射性トレーサーの取り
込みや流出を測定する方法，細胞内情報伝達関連物質の
増減を検出する方法などがあるが、広く用いられてきた
のは電気生理的測定方法である。
【０００６】従来、卵母細胞の電気生理的測定方法とし
ては、２本電極膜電位固定法が広く用いられている。本
方法は何らかの手法で固定した卵母細胞に膜電位測定用
微小ガラス電極と膜電位を固定するために通電する電流
用微小ガラス電極の２本の電極を顕微鏡下でマイクロマ
ニピュレーターにより卵母細胞に挿入しており、顕微鏡
やマイクロマニピュレーターおよびこれらの振動を除去
するための除振台など大型の装置構成であった。本従来
法は実験室レベルにおいて、生体の情報伝達機構を担っ
ている受容体やイオンチャンネルなどの遺伝子の発現ク
ローニングや機能解析については、十分な方法であっ
た。
ては、２本電極膜電位固定法が広く用いられている。本
方法は何らかの手法で固定した卵母細胞に膜電位測定用
微小ガラス電極と膜電位を固定するために通電する電流
用微小ガラス電極の２本の電極を顕微鏡下でマイクロマ
ニピュレーターにより卵母細胞に挿入しており、顕微鏡
やマイクロマニピュレーターおよびこれらの振動を除去
するための除振台など大型の装置構成であった。本従来
法は実験室レベルにおいて、生体の情報伝達機構を担っ
ている受容体やイオンチャンネルなどの遺伝子の発現ク
ローニングや機能解析については、十分な方法であっ
た。
【０００７】しかし、本発明者らは卵母細胞発現系によ
る受容体やイオンチャンネルなどの機能解析のみなら
ず、これらのリガンドを定量測定することを対象として
研究開発を行っている。例えば、アレルギー反応に関与
するヒスタミンについて、ヒスタミン受容体遺伝子を導
入した卵母細胞を用いて生体内のヒスタミン濃度を測定
することによって、アレルギー疾患の判定が行えると考
えられる。このように生体の情報伝達機構を担っている
受容体やイオンチャンネルなどの遺伝子を導入した卵母
細胞をバイオセンサとして利用できる。しかし、従来の
大型で煩雑な装置は研究室レベルでは必要に耐えうる
が、簡便性や迅速性が求められる臨床レベルでは実用的
ではない。
る受容体やイオンチャンネルなどの機能解析のみなら
ず、これらのリガンドを定量測定することを対象として
研究開発を行っている。例えば、アレルギー反応に関与
するヒスタミンについて、ヒスタミン受容体遺伝子を導
入した卵母細胞を用いて生体内のヒスタミン濃度を測定
することによって、アレルギー疾患の判定が行えると考
えられる。このように生体の情報伝達機構を担っている
受容体やイオンチャンネルなどの遺伝子を導入した卵母
細胞をバイオセンサとして利用できる。しかし、従来の
大型で煩雑な装置は研究室レベルでは必要に耐えうる
が、簡便性や迅速性が求められる臨床レベルでは実用的
ではない。
【０００８】一方、卵母細胞には利用されていないが、
細胞体の小さな神経細胞やパッチクランプでは１本電極
膜電位固定法が広く用いられ、２本電極型装置と比較し
て装置構成が簡略な測定装置が提供されている。しか
し、これらの神経細胞測定装置はｐＡレベルの電流量を
対象にしており、ｎＡレベルの電流量を発生する卵母細
胞の場合、従来の１本電極膜電位固定装置をそのまま使
用することは困難であった。また、顕微鏡やマイクロマ
ニピュレーターおよびこれらの振動を除去するための除
振台などを使用している点では２本電極法と同じであ
り、臨床レベルで用いることは困難であった。
細胞体の小さな神経細胞やパッチクランプでは１本電極
膜電位固定法が広く用いられ、２本電極型装置と比較し
て装置構成が簡略な測定装置が提供されている。しか
し、これらの神経細胞測定装置はｐＡレベルの電流量を
対象にしており、ｎＡレベルの電流量を発生する卵母細
胞の場合、従来の１本電極膜電位固定装置をそのまま使
用することは困難であった。また、顕微鏡やマイクロマ
ニピュレーターおよびこれらの振動を除去するための除
振台などを使用している点では２本電極法と同じであ
り、臨床レベルで用いることは困難であった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術はいずれ
も微小ガラス電極を卵母細胞に挿入するためにマイクロ
マニピュレーター，顕微鏡や除振台など大型で煩雑な装
置構成になるという問題があった。
も微小ガラス電極を卵母細胞に挿入するためにマイクロ
マニピュレーター，顕微鏡や除振台など大型で煩雑な装
置構成になるという問題があった。
【００１０】本発明の目的はイオンチャンネルまたは受
容体の蛋白質を有する卵母細胞、特には遺伝子を導入し
て発現させた受容体を有する卵母細胞の電気生理的測定
装置において、顕微鏡，マイクロマニピュレーターや除
振台などの大型装置を用いることなく、簡便かつ確実に
卵母細胞に電極を挿入可能な容器および上記容器を用い
て卵母細胞の電気的変化量を１本または複数の電極を一
体化した複合電極を用いて測定可能な卵母細胞用計測装
置を提供することにある。
容体の蛋白質を有する卵母細胞、特には遺伝子を導入し
て発現させた受容体を有する卵母細胞の電気生理的測定
装置において、顕微鏡，マイクロマニピュレーターや除
振台などの大型装置を用いることなく、簡便かつ確実に
卵母細胞に電極を挿入可能な容器および上記容器を用い
て卵母細胞の電気的変化量を１本または複数の電極を一
体化した複合電極を用いて測定可能な卵母細胞用計測装
置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の卵母細胞用計測
装置は、図１に示すように錐形状の構造を有する容器を
用いることで卵母細胞の位置を固定し、この容器の中心
線上に電極を配置することにより、簡便かつ確実に電極
を卵母細胞内に挿入する。また、図２に示すように電極
保護容器を用いることで、導電性電極の先端を破損する
ことなく、容易に電極を卵母細胞内に挿入する。
装置は、図１に示すように錐形状の構造を有する容器を
用いることで卵母細胞の位置を固定し、この容器の中心
線上に電極を配置することにより、簡便かつ確実に電極
を卵母細胞内に挿入する。また、図２に示すように電極
保護容器を用いることで、導電性電極の先端を破損する
ことなく、容易に電極を卵母細胞内に挿入する。
【００１２】本発明によれば、顕微鏡，マイクロマニピ
ュレーターや除振台などの大型装置を用いることなく、
簡便かつ確実に卵母細胞に電極を挿入可能となり、卵母
細胞の電気生理実験を肉眼下で手作業により容易に行う
ことができる。
ュレーターや除振台などの大型装置を用いることなく、
簡便かつ確実に卵母細胞に電極を挿入可能となり、卵母
細胞の電気生理実験を肉眼下で手作業により容易に行う
ことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】前記目的のひとつである、顕微鏡
やマイクロマニピュレーターを用いることなく導電性電
極を卵母細胞内に挿入可能な卵母細胞用容器として、錐
形状の構造を有する容器を用いることで卵母細胞の位置
を固定し、この容器の中心線上に導電性電極を配置する
ことにより、簡便かつ確実に当該電極を前記卵母細胞内
に挿入可能な卵母細胞用容器の例を図１に示す。
やマイクロマニピュレーターを用いることなく導電性電
極を卵母細胞内に挿入可能な卵母細胞用容器として、錐
形状の構造を有する容器を用いることで卵母細胞の位置
を固定し、この容器の中心線上に導電性電極を配置する
ことにより、簡便かつ確実に当該電極を前記卵母細胞内
に挿入可能な卵母細胞用容器の例を図１に示す。
【００１４】図は断面を示しており、錐形状の構造とは
例えば円錐や角錐を指すものである。本容器１は重力に
より錐形状の中心に卵母細胞が位置決めされることを利
用しており、卵母細胞２に電極３を挿入する際には垂直
にすることが望ましい。ただし、電極３挿入後は卵母細
胞２が固定されるため、あらゆる方向に置くことができ
る。また、電極挿入路４と卵母細胞の間は水溶液で満た
されるものとするが、水溶液の代わりにゲル状または多
孔質状の物質を充填することも可能である。
例えば円錐や角錐を指すものである。本容器１は重力に
より錐形状の中心に卵母細胞が位置決めされることを利
用しており、卵母細胞２に電極３を挿入する際には垂直
にすることが望ましい。ただし、電極３挿入後は卵母細
胞２が固定されるため、あらゆる方向に置くことができ
る。また、電極挿入路４と卵母細胞の間は水溶液で満た
されるものとするが、水溶液の代わりにゲル状または多
孔質状の物質を充填することも可能である。
【００１５】図１には錐形状の構造を持つ卵母細胞用容
器１と電極３が独立して構成される場合を示している
が、本容器１と電極３が一体で構成される（電極３が固
定されている）場合は、卵母細胞１を機械的に電極３に
押し付ける、卵母細胞２を電極３側に向かって吸引す
る、容器１または電極３を振動させることなどにより、
電極先端を卵母細胞２に挿入する操作および装置が考え
られる。特に、図１（Ｂ）の例では卵母細胞２を容器１
に入れる前に、電極３を錐形の直下に固定することも可
能であり、前述の方法で卵母細胞２への電極３の挿入が
可能である。
器１と電極３が独立して構成される場合を示している
が、本容器１と電極３が一体で構成される（電極３が固
定されている）場合は、卵母細胞１を機械的に電極３に
押し付ける、卵母細胞２を電極３側に向かって吸引す
る、容器１または電極３を振動させることなどにより、
電極先端を卵母細胞２に挿入する操作および装置が考え
られる。特に、図１（Ｂ）の例では卵母細胞２を容器１
に入れる前に、電極３を錐形の直下に固定することも可
能であり、前述の方法で卵母細胞２への電極３の挿入が
可能である。
【００１６】次に、上記容器に容器とは独立した導電性
電極３を装着するに際して、電極３先端の破損を防止す
るために電極導入補助構造を具備する卵母細胞用容器の
例を図２，図３に示す。なお、錐形状の構造を持つ卵母
細胞用容器１と電極３が一体で構成される場合はこの限
りではない。
電極３を装着するに際して、電極３先端の破損を防止す
るために電極導入補助構造を具備する卵母細胞用容器の
例を図２，図３に示す。なお、錐形状の構造を持つ卵母
細胞用容器１と電極３が一体で構成される場合はこの限
りではない。
【００１７】電気生理操作に使用される電極３の先端径
は通常、１μｍと非常に細いために接触により破損する
ことが多い。特にガラス電極では電極３の最大径が１〜
２mmであることから電極挿入路４の内径も１〜２mm程度
と細い。このため顕微鏡やマニピュレーターなどを用い
ない手作業で電極３を破損することなく挿入することは
困難であった。図２に示した電極保護容器５は錐形状の
構造を持つ卵母細胞用容器１とは分離でき、かつ電極挿
入路４の中心線は一致するようになっている。なお、電
極３の最大径と電極挿入路４の内径の遊びは電極３の移
動に支障がない程度に少ないことが望ましく、無駄な遊
びは電極中心線のぶれを招き、電極３先端の破損につな
がる。
は通常、１μｍと非常に細いために接触により破損する
ことが多い。特にガラス電極では電極３の最大径が１〜
２mmであることから電極挿入路４の内径も１〜２mm程度
と細い。このため顕微鏡やマニピュレーターなどを用い
ない手作業で電極３を破損することなく挿入することは
困難であった。図２に示した電極保護容器５は錐形状の
構造を持つ卵母細胞用容器１とは分離でき、かつ電極挿
入路４の中心線は一致するようになっている。なお、電
極３の最大径と電極挿入路４の内径の遊びは電極３の移
動に支障がない程度に少ないことが望ましく、無駄な遊
びは電極中心線のぶれを招き、電極３先端の破損につな
がる。
【００１８】図３に図２に示した電極保護容器の操作方
法の例を示す。図２に示した容器１と電極保護容器５の
中心線が一致するように合わせ構造を設けているが、中
心線を一致させる構造はこれに限定されるものではな
い。（Ａ）電極保護容器５に電極３を後端（先端と反対
側）から挿入する。（Ｂ）電極保護容器５の電極挿入路
４内に電極３先端が完全に収まるように位置させる。
（Ｃ）電極３先端が電極挿入路４内に完全に収まった状
態で容器１と電極保護容器５を合体させる。（Ｄ）電極
３を卵母細胞２に挿入する。この一連の操作により、電
極３先端を破損することなく、容易に電極挿入操作を行
うことができる。
法の例を示す。図２に示した容器１と電極保護容器５の
中心線が一致するように合わせ構造を設けているが、中
心線を一致させる構造はこれに限定されるものではな
い。（Ａ）電極保護容器５に電極３を後端（先端と反対
側）から挿入する。（Ｂ）電極保護容器５の電極挿入路
４内に電極３先端が完全に収まるように位置させる。
（Ｃ）電極３先端が電極挿入路４内に完全に収まった状
態で容器１と電極保護容器５を合体させる。（Ｄ）電極
３を卵母細胞２に挿入する。この一連の操作により、電
極３先端を破損することなく、容易に電極挿入操作を行
うことができる。
【００１９】図４に導電性電極を細胞内に挿入するため
の電極駆動構造の例を示す。
の電極駆動構造の例を示す。
【００２０】（Ａ）は電極３と電極キャップ６を電極固
定リング７で固定し、電極キャップ６と電極保護容器５
にあるネジ部８の回転により生じた駆動力をそのまま電
極３に伝え、電極３を回転させながら卵母細胞２に挿入
する。回転力は手動を用いた場合と回転モータ９を用い
る場合がある。
定リング７で固定し、電極キャップ６と電極保護容器５
にあるネジ部８の回転により生じた駆動力をそのまま電
極３に伝え、電極３を回転させながら卵母細胞２に挿入
する。回転力は手動を用いた場合と回転モータ９を用い
る場合がある。
【００２１】（Ｂ）は電極３をリニアに駆動することを
目的とし、電極３と電極固定リング７を固定し、電極キ
ャップ６の回転により生じた移動力をベアリング１０に
より垂直方向の駆動力に変換する構造になっている。い
ずれも回転は手動で行う場合と回転モータ９などによっ
て自動に行う場合がある。
目的とし、電極３と電極固定リング７を固定し、電極キ
ャップ６の回転により生じた移動力をベアリング１０に
より垂直方向の駆動力に変換する構造になっている。い
ずれも回転は手動で行う場合と回転モータ９などによっ
て自動に行う場合がある。
【００２２】（Ｃ）は電極３を電極固定リング７で固定
し、電極３中心線と平行な駆動力を発生する垂直モータ
１１により、電極３を卵母細胞２に挿入する。
し、電極３中心線と平行な駆動力を発生する垂直モータ
１１により、電極３を卵母細胞２に挿入する。
【００２３】（Ｄ）は電極３とネジ部を持たない電極キ
ャップ６を電極固定リング７で固定し、電極３の中心線
と平行な駆動力を発生するリニアモータ１２により、電
極３を卵母細胞２に挿入する。
ャップ６を電極固定リング７で固定し、電極３の中心線
と平行な駆動力を発生するリニアモータ１２により、電
極３を卵母細胞２に挿入する。
【００２４】上記（Ａ)，(Ｂ),（Ｃ)，(Ｄ）いずれの例
においても、電極の挿入操作を自動化する場合にその制
御方法としては、電極３と接地点との電位の変化を検出
する手段が考えられる。生きた卵母細胞２は膜電位を持
っているため、電極３の先端が卵母細胞２の膜内に達す
ると電位が変化する。したがって、この時点で電極３が
細胞内に挿入されたと判断し、挿入操作を終了すればよ
い。
においても、電極の挿入操作を自動化する場合にその制
御方法としては、電極３と接地点との電位の変化を検出
する手段が考えられる。生きた卵母細胞２は膜電位を持
っているため、電極３の先端が卵母細胞２の膜内に達す
ると電位が変化する。したがって、この時点で電極３が
細胞内に挿入されたと判断し、挿入操作を終了すればよ
い。
【００２５】実際には細胞膜に弾力があるために電極３
先端が細胞膜と接触してから細胞膜がたわみ、その後電
極３先端が細胞膜を突き破り、細胞内に達する。これに
より、電極３が細胞に深く刺さった状態になるために卵
母細胞２に対する損傷が大きくなる。そこで、電極３を
卵母細胞２から抜けない程度に引き戻すことが望まし
い。このために、電位をモニターしながら電位が変化し
ないところまで電極３を引き抜く操作が考えられる。
先端が細胞膜と接触してから細胞膜がたわみ、その後電
極３先端が細胞膜を突き破り、細胞内に達する。これに
より、電極３が細胞に深く刺さった状態になるために卵
母細胞２に対する損傷が大きくなる。そこで、電極３を
卵母細胞２から抜けない程度に引き戻すことが望まし
い。このために、電位をモニターしながら電位が変化し
ないところまで電極３を引き抜く操作が考えられる。
【００２６】図１，図２および図４に示した例を構成要
素としてセンサ状の卵母細胞用容器の具体例を図５に示
す。錐形状の構造を持つ容器１，電極先端保護部１３お
よび電極３を細胞に挿入するための電極駆動部１４から
成り、それぞれの構成要素は図１，図２および図４に示
した例の、どのような組み合わせも可能であり、本具体
例に限定されるものではない。
素としてセンサ状の卵母細胞用容器の具体例を図５に示
す。錐形状の構造を持つ容器１，電極先端保護部１３お
よび電極３を細胞に挿入するための電極駆動部１４から
成り、それぞれの構成要素は図１，図２および図４に示
した例の、どのような組み合わせも可能であり、本具体
例に限定されるものではない。
【００２７】本例では電極先端保護部と電極駆動部１４
の電極保護容器５と電極キャップ６が一体になってお
り、電極駆動部１４は図４の（Ｂ）を採用している。ま
た、測定試料が血液や体液など様々の構成成分を含む場
合、卵母細胞２下の試料用開口部１５に透過膜１６を膜
固定キャップ１７で設置することで選択的に試料を卵母
細胞２に接触させることが可能となり、測定感度の向上
が期待できる。電極移動時に圧力により卵母細胞が損傷
することを避けるために流路兼排圧口１８を設けた。
の電極保護容器５と電極キャップ６が一体になってお
り、電極駆動部１４は図４の（Ｂ）を採用している。ま
た、測定試料が血液や体液など様々の構成成分を含む場
合、卵母細胞２下の試料用開口部１５に透過膜１６を膜
固定キャップ１７で設置することで選択的に試料を卵母
細胞２に接触させることが可能となり、測定感度の向上
が期待できる。電極移動時に圧力により卵母細胞が損傷
することを避けるために流路兼排圧口１８を設けた。
【００２８】図６は図５に示したセンサ状卵母細胞用容
器と、卵母細胞２の電気生理的変化量を測定する細胞用
計測装置が独立した構成の一例である。本例は卓上型の
装置構成の例であり、センサ状卵母細胞用容器と電極駆
動器１９を内蔵した卵母細胞計測器２０と、電極駆動制
御器２１および電気生理測定器２２から構成される計測
制御器２３から成る。
器と、卵母細胞２の電気生理的変化量を測定する細胞用
計測装置が独立した構成の一例である。本例は卓上型の
装置構成の例であり、センサ状卵母細胞用容器と電極駆
動器１９を内蔵した卵母細胞計測器２０と、電極駆動制
御器２１および電気生理測定器２２から構成される計測
制御器２３から成る。
【００２９】電極駆動器１９の例は図４に示しており、
電極駆動制御器２１の制御方法は図４の説明文に記述し
てある。電気生理測定器２２は卵母細胞２が発生するμ
Ａレベルの電流量が測定可能な１本電極膜電位固定法を
利用した電流計が考えられる。本例は卵母細胞計測器２
０と計測制御器２３を分離することで卵母細胞計測器２
０の小型，軽量化が図れるものである。
電極駆動制御器２１の制御方法は図４の説明文に記述し
てある。電気生理測定器２２は卵母細胞２が発生するμ
Ａレベルの電流量が測定可能な１本電極膜電位固定法を
利用した電流計が考えられる。本例は卵母細胞計測器２
０と計測制御器２３を分離することで卵母細胞計測器２
０の小型，軽量化が図れるものである。
【００３０】図７は流路により試料を卵母細胞に接触さ
せる場合の装置構成の例である。定量ポンプ２４を用い
て安定的に溶液２５を通液し、試料液２６をバルブ２７
から添加して卵母細胞２に接触させる。流路の位置はＡ
流路２８のように卵母細胞２に対して横からの場合、Ｂ
流路２９のように卵母細胞２に対して上からの場合、Ｃ
流路３０のように卵母細胞２に対して下からの場合が考
えられる。このような装置構成により、定量的な試料添
加が可能になること、洗浄作用を持つ溶液２５を通液す
ることにより、試料液２７を洗い流すことによって繰り
返し測定が容易かつ精度良く行えるものである。
せる場合の装置構成の例である。定量ポンプ２４を用い
て安定的に溶液２５を通液し、試料液２６をバルブ２７
から添加して卵母細胞２に接触させる。流路の位置はＡ
流路２８のように卵母細胞２に対して横からの場合、Ｂ
流路２９のように卵母細胞２に対して上からの場合、Ｃ
流路３０のように卵母細胞２に対して下からの場合が考
えられる。このような装置構成により、定量的な試料添
加が可能になること、洗浄作用を持つ溶液２５を通液す
ることにより、試料液２７を洗い流すことによって繰り
返し測定が容易かつ精度良く行えるものである。
【００３１】図８は容器１，電極保護容器５，電極駆動
器１９と電極駆動制御器２１および電気生理測定器２２
を一体化した構成例である。本例は卵母細胞を用いて受
容体やイオンチャンネルに対するリガンドを簡便に定量
測定するために、測定系を一体化したものであり、携帯
可能な卵母細胞計測装置である。
器１９と電極駆動制御器２１および電気生理測定器２２
を一体化した構成例である。本例は卵母細胞を用いて受
容体やイオンチャンネルに対するリガンドを簡便に定量
測定するために、測定系を一体化したものであり、携帯
可能な卵母細胞計測装置である。
【００３２】本装置は例えば、アレルギー疾患の原因物
質であるヒスタミン，セレトニンやロイコトリエンなど
ケミカルメディエータの遺伝子を導入した卵母細胞を使
用することにより、これらケミカルメディエータが鼻汁
や血液などにどの程度含まれているかを簡便に計測する
ことができる。これにより、医療現場や家庭などで容易
にアレルギー反応の程度を判定することが可能となる。
また、各種受容体遺伝子を導入した卵母細胞を用いるこ
とにより、においセンサなどいわゆる受容体を用いたバ
イオセンサに利用可能である。
質であるヒスタミン，セレトニンやロイコトリエンなど
ケミカルメディエータの遺伝子を導入した卵母細胞を使
用することにより、これらケミカルメディエータが鼻汁
や血液などにどの程度含まれているかを簡便に計測する
ことができる。これにより、医療現場や家庭などで容易
にアレルギー反応の程度を判定することが可能となる。
また、各種受容体遺伝子を導入した卵母細胞を用いるこ
とにより、においセンサなどいわゆる受容体を用いたバ
イオセンサに利用可能である。
【００３３】
【発明の効果】本発明によれば、これまでは顕微鏡，マ
イクロマニピュレーターや除振台から成る大型の装置で
行われていた卵母細胞の電気生理実験を肉眼下で手作業
により、容易に行うことが可能になる。更に装置の小型
化が可能になることから、受容体を用いたバイオセンサ
としても利用できる。
イクロマニピュレーターや除振台から成る大型の装置で
行われていた卵母細胞の電気生理実験を肉眼下で手作業
により、容易に行うことが可能になる。更に装置の小型
化が可能になることから、受容体を用いたバイオセンサ
としても利用できる。
【図１】本発明の一実施例の錐形状の構造を有する卵母
細胞用容器の断面図。
細胞用容器の断面図。
【図２】本発明の一実施例の錐形状の構造を有する卵母
細胞用容器の断面図。
細胞用容器の断面図。
【図３】電極先端の破損を防止する電極導入操作の一例
を示す断面図。
を示す断面図。
【図４】導電性電極を細胞内に挿入するための電極駆動
構造の一例を示す断面図。
構造の一例を示す断面図。
【図５】センサ状の卵母細胞用容器の一例を示す断面
図。
図。
【図６】卵母細胞用容器と電気計測部を分離した卵母細
胞用計測装置の一構成一例を示す説明図。
胞用計測装置の一構成一例を示す説明図。
【図７】流路により試料を卵母細胞に接触させる装置構
成の一例を示す説明図。
成の一例を示す説明図。
【図８】計測制御器を内蔵した卵母細胞センサの一構成
例を示す断面図。
例を示す断面図。
１…容器、２…卵母細胞、３…電極、４…電極導入路、
５…電極保護容器、６…電極キャップ、７…電極固定リ
ング、８…ネジ部、９…回転モータ、１０…ベアリン
グ、１１…垂直モータ、１２…リニアモータ、１３…電
極保護部、１４…電極駆動部、１５…試料用開口部、１
６…透過膜、１７…膜固定キャップ、１８…流路兼、排
圧口、１９…電極駆動器、２０…卵母細胞計測器、２１
…電極駆動制御器、２２…電気生理測定器、２３…計測
制御器、２４…定量ポンプ、２５…溶液、２６…試料
液、２７…バルブ、２８…Ａ流路、２９…Ｂ流路、３０
…Ｃ流路。
５…電極保護容器、６…電極キャップ、７…電極固定リ
ング、８…ネジ部、９…回転モータ、１０…ベアリン
グ、１１…垂直モータ、１２…リニアモータ、１３…電
極保護部、１４…電極駆動部、１５…試料用開口部、１
６…透過膜、１７…膜固定キャップ、１８…流路兼、排
圧口、１９…電極駆動器、２０…卵母細胞計測器、２１
…電極駆動制御器、２２…電気生理測定器、２３…計測
制御器、２４…定量ポンプ、２５…溶液、２６…試料
液、２７…バルブ、２８…Ａ流路、２９…Ｂ流路、３０
…Ｃ流路。
フロントページの続き (72)発明者 坂本 健 埼玉県比企郡鳩山町赤沼2520番地 株式会 社日立製作所基礎研究所内 (72)発明者 斉藤 栄 埼玉県比企郡鳩山町赤沼2520番地 株式会 社日立製作所基礎研究所内 (72)発明者 松波 正吉 埼玉県比企郡鳩山町赤沼2520番地 株式会 社日立製作所基礎研究所内 (72)発明者 守谷 騰 埼玉県比企郡鳩山町赤沼2520番地 株式会 社日立製作所基礎研究所内
Claims (12)
- 【請求項１】イオンチャンネルまたは受容体の蛋白質を
有する卵母細胞、特には遺伝子を導入して発現させた受
容体を有する卵母細胞の電気的変化を測定するに際し、
当該卵母細胞が位置する構造が錐形状の構造を有し、当
該錐形状の構造の中心線上に位置する導電性電極を具備
することを特徴とする卵母細胞用容器。 - 【請求項２】上記導電性電極を当該卵母細胞内に挿入す
る機構を具備することを特徴とする請求項１記載の卵母
細胞用容器。 - 【請求項３】上記導電性電極を細胞内に挿入する手段、
導電性電極と接地間の電位差の変化を検知する手段、挿
入動作を停止させる手段を具備する請求項１または２記
載の容器を用いたことを特徴とする卵母細胞用計測装
置。 - 【請求項４】上記電極挿入動作を停止後、導電性電極と
接地間の電位差が変化しない範囲内で導電性電極と細胞
を引き離す手段を具備することを特徴とする請求項３記
載の卵母細胞用計測装置。 - 【請求項５】上記導電性電極を細胞内に挿入するため
に、導電性電極または卵母細胞を振動させる手段を具備
することを特徴とする請求項４記載の卵母細胞用計測装
置。 - 【請求項６】請求項３ないし５のいずれか記載の卵母細
胞用計測装置において、計測手段として膜電位固定が可
能な手段を具備することを特徴とする卵母細胞用計測装
置。 - 【請求項７】上記導電性電極が１本であることを特徴と
する請求項３ないし６のいずれか記載の卵母細胞用計測
装置。 - 【請求項８】上記導電性電極が電解質液の入ったガラス
管であることを特徴とする請求項３ないし７のいずれか
記載の卵母細胞用計測装置。 - 【請求項９】上記導電性電極が絶縁被覆した導電性線材
であることを特徴とする請求項３ないし７のいずれか記
載の容器と当該容器を具備する卵母細胞用計測装置。 - 【請求項１０】上記導電性線材の主要成分が炭素である
ことを特徴とする請求項９記載の卵母細胞用計測装置。 - 【請求項１１】上記受容体蛋白質が化学伝達物質の受容
体であることを特徴とする請求項３ないし９のいずれか
記載の卵母細胞用計測装置。 - 【請求項１２】上記化学伝達物質がヒスタミン，セレト
ニン，ロイコトリエン，プロスタグランジンの少なくと
もいずれか一者であることを特徴とする請求項１０記載
の卵母細胞用計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11461998A JPH11299496A (ja) | 1998-04-24 | 1998-04-24 | 卵母細胞用容器およびそれを用いた計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11461998A JPH11299496A (ja) | 1998-04-24 | 1998-04-24 | 卵母細胞用容器およびそれを用いた計測装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11299496A true JPH11299496A (ja) | 1999-11-02 |
Family
ID=14642401
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11461998A Pending JPH11299496A (ja) | 1998-04-24 | 1998-04-24 | 卵母細胞用容器およびそれを用いた計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11299496A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6468784B1 (en) * | 2001-05-18 | 2002-10-22 | Hitachi, Ltd. | Apparatus and method for oocytes or eggs selection |
| WO2003044512A1 (fr) * | 2001-11-19 | 2003-05-30 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Appareil de mesure destine a mesurer des signaux electriques emis par un echantillon biologique |
| WO2004011937A1 (en) * | 2002-07-30 | 2004-02-05 | Amersham Biosiciences Uk Limited | Device for examining cells using the patch clamp method |
| JP2004518109A (ja) * | 2000-07-31 | 2004-06-17 | フリュイオン ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 細胞上のパッチ−クランプ測定のための方法および装置 |
| US6815197B2 (en) * | 2001-02-16 | 2004-11-09 | Multi Channel System Mcs Gmbh | Apparatus for conducting electrophysiological measurements on cells |
| KR100712603B1 (ko) | 2006-04-18 | 2007-05-02 | 김병진 | 난자의 핵 제거용 작업블럭 |
| KR100712602B1 (ko) | 2006-04-18 | 2007-05-02 | 김병진 | 난자의 핵 제거용 마이크로 피펫 |
| KR100857234B1 (ko) | 2007-07-11 | 2008-09-08 | 대한민국 | 생물고정 전자침 |
| US7462324B2 (en) | 1997-08-07 | 2008-12-09 | Panasonic Corporation | Measurement device and method for measuring electric signal from biological sample |
-
1998
- 1998-04-24 JP JP11461998A patent/JPH11299496A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7462324B2 (en) | 1997-08-07 | 2008-12-09 | Panasonic Corporation | Measurement device and method for measuring electric signal from biological sample |
| JP2004518109A (ja) * | 2000-07-31 | 2004-06-17 | フリュイオン ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 細胞上のパッチ−クランプ測定のための方法および装置 |
| US6815197B2 (en) * | 2001-02-16 | 2004-11-09 | Multi Channel System Mcs Gmbh | Apparatus for conducting electrophysiological measurements on cells |
| US6468784B1 (en) * | 2001-05-18 | 2002-10-22 | Hitachi, Ltd. | Apparatus and method for oocytes or eggs selection |
| WO2003044512A1 (fr) * | 2001-11-19 | 2003-05-30 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Appareil de mesure destine a mesurer des signaux electriques emis par un echantillon biologique |
| WO2004011937A1 (en) * | 2002-07-30 | 2004-02-05 | Amersham Biosiciences Uk Limited | Device for examining cells using the patch clamp method |
| GB2406653A (en) * | 2002-07-30 | 2005-04-06 | Amersham Biosciences Uk Ltd | Device for examining cells using the patch clamp method |
| GB2406653B (en) * | 2002-07-30 | 2006-04-19 | Amersham Biosciences Uk Ltd | Device for examining cells using the patch clamp method |
| US7905996B2 (en) * | 2002-07-30 | 2011-03-15 | Ge Healthcare Uk Limited | Interface patch clamping |
| KR100712603B1 (ko) | 2006-04-18 | 2007-05-02 | 김병진 | 난자의 핵 제거용 작업블럭 |
| KR100712602B1 (ko) | 2006-04-18 | 2007-05-02 | 김병진 | 난자의 핵 제거용 마이크로 피펫 |
| KR100857234B1 (ko) | 2007-07-11 | 2008-09-08 | 대한민국 | 생물고정 전자침 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| USH201H (en) | Biosensors from membrane proteins reconstituted in polymerized lipid bilayers | |
| JP4373333B2 (ja) | 生物学的成分の電気活性を測定するためのデバイスならびにその応用 | |
| US20190242913A1 (en) | Lipid bilayer sensor system | |
| JP3887679B2 (ja) | 液体中に懸濁された生物学的細胞に電気接触させるための装置及びその方法 | |
| EP1283985B1 (en) | Method and apparatus for patch-clamp measurements on cells | |
| Lassen et al. | Direct measurements of membrane potential and membrane resistance of human red cells | |
| US6117291A (en) | Microperfusion chamber assembly with base comprising silver chloride coated silver | |
| JP3525837B2 (ja) | 電気生理自動計測装置及び電気生理自動計測方法 | |
| Lepple-Wienhues et al. | Flip the tip: an automated, high quality, cost-effective patch clamp screen | |
| Stett et al. | Patch-clamping of primary cardiac cells with micro-openings in polyimide films | |
| JP2008500516A (ja) | インサイドアウト全細胞構成を用いた自動多重チャネルパッチクランプ記録法のための灌流システムおよび装置 | |
| JPH11299496A (ja) | 卵母細胞用容器およびそれを用いた計測装置 | |
| MXPA06012574A (es) | Sistema de perfusion rapida y tecnica de pinzamiento zonal de membrana que utiliza un sistema de camara de interfaz con alto rendimiento y requisitos de bajo volumen. | |
| Liu et al. | Patch-clamp technique in ESC-derived cardiomyocytes | |
| JPS58198759A (ja) | 血中グルコ−スメ−タ | |
| JP2001201481A (ja) | 電気生理自動計測装置及び電気生理自動計測方法 | |
| US20230357749A1 (en) | Portable device for isolating nucleic acid from blood | |
| Millar | In vivo detection of neurotransmitters with fast cyclic voltammetry | |
| Semb et al. | A new improved way of making double‐barrelled ion‐selective micro‐electrodes | |
| CN114002131A (zh) | 细胞电化学与电生理联合检测装置及检测方法 | |
| JP4516356B2 (ja) | シス−トランス液流方式によるイオンチャネル解析方法と、その方法に使用するイオンチャネル解析装置 | |
| Chen et al. | BIOSENSOR |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051018 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20060314 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |