特集にあたって

--------------------------------------------------------------------------------

片岡一則(東京大学　大学院工学系研究科　医学系研究科　教授)

--------------------------------------------------------------------------------

ケージド細胞培養基板を用いる細胞アレイ作製
Preparation of Cell Arrays on Caged Cell Culturing Substrates

--------------------------------------------------------------------------------

宝田徹((独)理化学研究所　中央研究所　前田バイオ工学研究室　研究員)
中西淳((独)科学技術振興機構　さきがけ研究者)
前田瑞夫((独)理化学研究所　中央研究所　前田バイオ工学研究室　主任研究員)

　光分解性シランカップリング剤で表面を化学修飾したカバーガラス
(ケージド細胞培養基板) を用いると, 基板表面への細胞接着を光でコントロールする
ことができる。 特別な補助装置を備えていない標準的な蛍光顕微鏡のみを使って, 任意
のデザインの細胞アレイを作製する方法を開発した。


【目次】
1.　はじめに
2.　ケージド細胞培養基板
3.　細胞接着性の光変換
4.　細胞アレイの作成例
5.　おわりに


--------------------------------------------------------------------------------

非接着細胞マイクロアレイ作製技術
Cell Microarray Technique for Nonadherent Cells

--------------------------------------------------------------------------------

加藤耕一(東京大学　大学院工学系研究科　化学生命工学専攻　研究拠点形成特任研究員)
長棟輝行(東京大学　大学院工学系研究科　化学生命工学専攻　教授)

　遺伝子機能やそれらの相互作用を網羅的にハイスループット解析する技術として注目さ
れている細胞マイクロアレイにおいて, 平面基板上で細胞を培養する工程を含むため, 免
疫細胞などの非接着細胞を利用することが難しかった。 そこで筆者らの開発した細胞を生
きたまま平面基板上に固定化しながら培養する技術を応用し, 非接着細胞も利用できる細胞
マイクロアレイ技術を開発した。


【目次】
1.　はじめに-細胞マイクロアレイとは-
2.　Biocompatible anchor for membrane(BAM)試薬
3.　浮遊細胞の固定化培養
4.　DNAのマイクロプリンティングとその定着
5.　cDNAを発現した固定化非接着性細胞
6.　siRNAにより遺伝子ノックダウンされた固定化非接着性細胞
7.　浮遊細胞を用いた遺伝子導入細胞マイクロアレイ
8.　今後の課題


--------------------------------------------------------------------------------

高分子ブラシのパターニング技術で作成する細胞スフェロイドアレイと
その組織的機能維持・長期生存
Multiarray Formation of Cell Spheroids on a Microfabricated PEG Brush Surface
and Their Stabilization of Tissue Like Functions

--------------------------------------------------------------------------------

大塚英典((独)物質・材料研究機構　生体材料研究センター　主幹研究員)
片岡一則(東京大学　大学院工学系研究科・医学系研究科　教授)

　本研究で創製する細胞スフェロイドアレイは, プラズマエッチングによる微細加工を
駆使して, 機能性 PEG ブラシ表面にマイクロアレイ加工を施し, 2 平方センチメートル
の培養皿上に 1 万個の人工ミクロ肝臓とも言うべき微小な器官様構造体であるスフェロ
イドを大きさと位置を制御した形で育成することに初めて成功したものである。


【目次】
1.　はじめに
2.　パターニング技術と細胞アレイ
3.　スフェロイドの意義
4.　肝細胞スフェロイドアレイのための培養床の作成
5.　肝細胞スフェロイドアレイ
5.1　PEG末端官能基の影響
5.2　細胞接着ドメインサイズの影響
6.　新規スフェロイドアレイ培養基板
7.　おわりに


--------------------------------------------------------------------------------

肝細胞アレイ基板の供給を目指して
The Best Effort of Supplibility for Microfabricated Cell Array

--------------------------------------------------------------------------------

澤田雅弘((株)トランスパレント　マーケティング担当)

【目次】
1.　取り組む契機
2.　細胞アレイ基板による肝細胞スフェロイドのアレイ化
3.　最初の基板「TP-100」(2005年3月より供給)
3.1　問題点
3.2　利用された方からの要望
3.3　現在の供給形態試作状況
4.　今後の展望-コラボレーション,アライアンス-


--------------------------------------------------------------------------------

抗体医薬開発のためのリンパ球アレイチップとその支援技術
Lymphocyte Microarray System for the Development of Antibody Medicines

--------------------------------------------------------------------------------

鈴木正康(富山大学　工学部　教授)
入部康敬(富山県新世紀産業機構　派遣研究員)
岸裕幸(富山大学　医学部　助教授)
村口篤(富山大学　医学部　教授)
民谷栄一(北陸先端科学技術大学院大学　材料科学研究科　教授)
藤城敏史(富山県工業技術センター　中央研究所　課長)
谷野克巳(富山県工業技術センター　次長)

　抗体医薬開発に有用な抗原特異的Bリンパ球の迅速な取得を目的として,筆者らが
「とやま医薬バイオクラスター」で開発しているマイクロアレイチップを用いた細胞
スクリーニングシステムについて述べる。単一細胞レベルで、一度に多数の細胞を
解析・回収できる本システムは,抗原特異的Bリンパ球の検出以外にも,様々な応用
が期待される。


【目次】
1.　抗体医薬開発と抗原特異的Bリンパ球検出
2.　単一細胞スクリーニングシステムの開発
3.　細胞マイクロアレイチップと計測技術
(1)　細胞内部の状態の計測
(2)　細胞活性の検出
(3)　細胞の特定生成物の検出
4.　おわりに


--------------------------------------------------------------------------------

膜を用いた細胞保持によるバイオアッセイマイクロチップの構築
Construction of a Bioassay Microchip Retaining Cells Using Filler Membrane

--------------------------------------------------------------------------------

安保充(東京大学　大学院農学生命科学研究科　応用生命化学専攻　分析化学研究室　講師)
藤井紳一郎(東京大学　大学院農学生命科学研究科　応用生命化学専攻　分析化学研究室
　　　　　　現・(独)産業技術総合研究所　生物機能工学研究部門　
バイオメジャー研究グループ研究員)
徳山孝仁(東京大学　大学院農学生命科学研究科　応用生命化学専攻　分析化学研究室
　　　　　現・勇心酒造(株)　研究所　研究員)
大久保明(東京大学　大学院農学生命科学研究科　応用生命化学専攻　分析化学研究室
　　　　　現・勇心酒造(株)　研究所　所長;マイクロ化学技研(株))

　マイクロチップ上で細胞を利用した分析システムを構築する場合, 任意の位置に細胞を
保持あるいは固定する必要がある。 筆者らは, マイクロチップ中に膜を組み込んだ細胞
チャンバを作製し, この膜上で細胞を保持する機構を構築した。 膜上で保持した細胞へ
の連続的な送液により, 長期間の細胞培養が可能であり, この細胞を利用してバイオ
アッセイを行った。 マイクロチップを用いることで, 肥満細胞を利用したヒスタミン
遊離試験では, 必要細胞数を従来の 1/1,000 程度に低減することができた。 また,
連続送液を行うことから, 細胞からのヒスタミン遊離状態を連続的にモニタリングできる
システムを構築することができた。


【目次】
1.　はじめに
2.　マイクロチップの作製
3.　膜を用いた細胞保持機構の構築
4.　膜を用いた保持による細胞培養
5.　バイオアッセイマイクロチップの構築
5.1　ヒスタミン遊離試験
5.2　ヒスタミン遊離抑制試験
6.　おわりに


--------------------------------------------------------------------------------

親水性薄膜上における新規セルアレイの作製と細胞機能解析
Hydrophilic Graft Layer for Micro patterned Cell Array and Cell Functional Analyses

--------------------------------------------------------------------------------

大和雅之(東京女子医科大学　先端生命医科学研究所　助教授)

　細胞培養基板に親水性ドメインと弱い疎水性ドメインをマイクロパターン化すること
により, 細胞接着をサブミクロン～数ミクロンの分解能で制御することが可能となり,
基礎細胞生物学的にも応用技術的にも大きな注目を集めている。 本稿では, 従来技術を
概観するとともに, 筆者らが開発した新規技術を紹介する。 より柔軟なデザインをラ
ピッド・プロトタイピング的に実現することが可能となっている。


【目次】
1.　はじめに
2.　ソフトリソグラフィー
3.　親水性培養皿表面とUVエキシマレーザーを利用した細胞アレイの作製
4.　液晶プロジェクタを用いた表面微細加工技術の開発
5.　おわりに


--------------------------------------------------------------------------------

パターン化自己組織化単分子膜を利用した細胞チップ
Cell Chips Using Patterned Self assembled Monolayers

--------------------------------------------------------------------------------

岩田博夫(京都大学　再生医科学研究所　教授)

　自己組織化膜は性質の制御された安定な表面を構築することができる。 さらに,
異なる官能基を有する自己組織化膜をパターン化することで, 生体分子を特定の位置に
配列することが可能である。 この技術を用いて作製した細胞チップは, DNA アレイ,
タンパク質アレイに続く, 細胞レベルでの機能解析用ツールとして期待される。


【目次】
1.　はじめに
2.　バイオマテリアル研究
2.1　表面官能基が細胞接着に与える影響
2.2　数十nmの大きさの変化が細胞接着に与える影響
2.3　μmレベルの構造が細胞機能に及ぼす影響
3.　細胞アレイ
3.1　細胞アレイを用いた遺伝子機能の解析
3.2　細胞アレイを用いたフィーダー細胞の探索法
4.　おわりに

--------------------------------------------------------------------------------

R&D
--------------------------------------------------------------------------------

人工酵素を用いたバイオセンサ
Biosensor Using Artificial Enzyme

--------------------------------------------------------------------------------

春山哲也(九州工業大学　大学院生命体工学研究科　教授)

　バイオセンサへの応用を目的として, 人工酵素の分子設計・合成を行い, それを用いた
ATP センサの構築に成功した。 本研究で合成した人工酵素は, バイオセンサへの応用を
企図して分子設計されたため, 膜マトリックスを形成するコンプレックスである。
開発した人工酵素センサは nM までの計測が可能な高い感度を実現している。


【目次】
1.　はじめに
2.　人工酵素
3.　人工酵素センサ
4.　選択性と方途
5.　おわりに

--------------------------------------------------------------------------------

　PRODUCTS

--------------------------------------------------------------------------------

カタラーゼ


【目次】
1.　概要
2.　市場動向
3.　メーカー動向