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圧縮刺激

圧縮刺激とは

圧縮刺激とは、細胞を圧縮しながら体内に近い環境で細胞を培養するために用いられる方法です。
体内にある細胞は何らかの刺激を常に受けて動いており、細胞を研究する際は体内環境と同じ環境を再現し、細胞の培養や観察を行う必要があります。
細胞には常に圧縮刺激や伸展刺激などがかかっていますが、血管内皮細胞や骨細胞、腎臓細胞などは圧縮方向への力が常にかかっています。圧縮刺激をかけながら細胞を培養することで体内と同じ環境を培養下でも再現し、細胞に圧縮刺激をかけながら血管内皮細胞や軟骨などの細胞を培養します。

圧縮刺激に用いられる装置

圧縮刺激には、細胞圧縮刺激装置が用いられます。細胞圧縮刺激装置を使用し、細胞に圧縮の力をかけながら培養します。また、圧縮だけでなく伸展刺激や負荷やフォース測定を同時に行える装置など、実験には多種多様な装置が用いられます。

圧縮刺激を行うことで得られるメリット

細胞に圧縮刺激を与えることで、細胞が成熟する効果や遺伝子・タンパク質発現が見られる、圧縮刺激を与えている際の細胞の様子を観察できる、などのメリットがあります。
また、圧縮刺激を与えるサンプルと刺激を与えないサンプルを比較することで、細胞活動や最終的な形態の比較ができます。

圧縮刺激のアプリケーション例

細胞への短時間・長時間刺激による研究・観察、各細胞への圧縮刺激実験、細胞内のシグナル伝達研究、細胞形態の研究、リアルタイムでの細胞観察、タンパク質発現の研究、遺伝子発現、イオンチャンネル、再生医療に関わる細胞の研究など、多種多様な用途で圧縮刺激は用いられます。

圧縮刺激を行う細胞やサンプル

圧縮刺激はあらゆる細胞に応用でき、主に用いられる細胞としては、血管内皮細胞、心筋細胞、ips細胞、平滑筋細胞、骨格筋細胞、血管前駆細胞、幹細胞、脂肪、上皮細胞、線維芽細胞、軟骨細胞、骨芽細胞、などの各種細胞の研究や、再生医療に関する研究に応用されます。

圧縮刺激装置 - メカノカルチャー

セルスケール社のメカノカルチャーシリーズを使えば、圧縮刺激を与えながらの細胞培養が可能です。
お使いのパソコンと接続し圧縮刺激プロトコルを設定可能で、設定後はパソコンを切り離して、インキュベーターの中に入れての使用も可能です
ソフトウェアで、プリロード、ストレッチ、ホールド、リカバー、レストの5フェーズを秒数単位で設定でき、周期的、断続的な圧縮刺激プロトコルを指定可能なため、各研究に応じて圧縮パターンを柔軟に設定できます。
このページでは圧縮刺激装置とともに、伸展培養装置や関連する製品もご紹介しています。
​各製品のボタンをクリックして製品詳細をご覧ください。

MCTR - 流体圧縮刺激培養装置

MCTRは、9個のWellの上に敷かれた薄い膜の上から圧力を与え、Well内のサンプルに圧縮刺激を与えながら、培養ができる装置です。
プレート内に液体を入れ、シリコンシートをかぶせた状態で上から圧縮刺激を与え細胞を培養します。骨細胞や心筋細胞への応用例を豊富に有します。

流体圧縮は、培地を上部まで充填することで達成されます。トップチャンバーを加圧すると、柔軟性のある膜が下向きにたわみ、液体の表面に押し付けられます。

MCTRの特徴

  • 最大9つの培養ウェルに対応した流体圧縮刺激

  • 0.5Hzで500kPaまでの圧力制御負荷

  • ユーザーフレンドリーなソフトウェアで、Preload, Stretch, Hold, Recover, Restの5フェーズを秒数単位で設定、周期的、断続的な圧縮プロトコルを指定可能

MCTX - 圧縮刺激培養+Force測定

MCTXは、6個のWellにメカニカルな圧力を与えながら培養し、Well内のサンプルのForceを測定できる装置で、骨細胞の培養などに応用されます。

MCTXの特徴

  • 再利用可能なホルダーで6つの培養ウェルを圧縮刺激

  • 2Hzで最大2mmまでの変位制御負荷

  • 分解能1µmの全ウェルでの同時位置測定

  • ユーザーフレンドリーなソフトウェアで、各フェーズを秒数単位で設定、周期的、断続的な圧縮プロトコルを指定可能

MCB1 - 360度(均等二軸)細胞伸展刺激装置

MCB1は3層の特殊な構造により、360度全方向均等にステージを伸展することが可能な細胞伸展装置です。  
35㎜のステージの周囲には24本の針があり、そこにメンブレン、スキャフォールド、細胞組織などを固定することもでき、様々なタイプのサンプル・細胞に活用できます。また固定されたシリコンなどの薄い膜上に播種した細胞を伸展培養することもできます。

MCB1の特徴

  • 20%までの二軸ストレッチ

  • シリコン膜、脱細胞組織、ハイドロゲル、エレクトロスピン材料など幅広い材料に対応

  • PCに依存しない操作性

  • ユーザーフレンドリーなソフトウェアで、引張、ホールド、リカバーを秒数単位で設定、周期的、断続的な刺激プロトコルを指定可能

MCT6 - シートマテリアル1軸細胞伸展刺激装置

MCT6は、最大幅10㎜、長さ5~55㎜のシート状のマテリアルをグリップで固定し、最大25㎜(装置許容範囲最大80㎜)まで伸展しながら培養することが可能です。  
最大、250N、5Hzの刺激が可能で、プレートがセットされていないため、材料を選んでストレッチすることができ、シート状のマテリアルの他、ファイバー、ハイドロゲル、脱細胞などにも使用頂けます。
プレートの開発や足場・培養材料、スキャフォールドの開発などにも活用できます。

MCT6の特徴

  • グリップ幅80mmまでの一軸ストレッチ

  • シリコン膜、脱細胞組織、ハイドロゲル、エレクトロスピン材料など幅広い材料に対応
    PCに依存しない操作性

  • ユーザーフレンドリーなソフトウェアで、引張、ホールド、リカバーを秒数単位で設定、周期的、断続的な刺激プロトコルを指定可能

MCFX - シリコンチャンバー1軸細胞伸展刺激装置

MCFXは、8x8㎜、16WellのPDMSシリコンチャンバー(シングルユース)で、最大12.5%の伸展培養が可能な細胞伸展装置です。 
このシリコンチャンバーの底面は0.25㎜の薄さなので、倒立顕微鏡で細胞を観察することも可能です。
16個のウェルを使用し、多くの細胞を伸展培養することができます。

MCFXの特徴

  • 単一使用のシリコンウェルプレートで16個の培養ウェルの1軸伸展

  • 0.25mm厚の薄さで倒立顕微鏡を用いた高倍率イメージングが可能

  • PCに依存しない操作性

  • ユーザーフレンドリーなソフトウェアで、引張、ホールド、リカバーを秒数単位で設定、周期的、断続的な刺激プロトコルを指定可能

MCJ1 - 細胞伸展刺激+張力強度測定

MCJ1は、6個のWellにサンプルを固定し伸展刺激を与えながら、それぞれのWellに設置されたアクチュエーターでシート状のサンプルや組織、足場材などの張力を測定できる装置です。

MCJ1の特徴

  • 6つの独立プログラムされたテストプロトコル

  • オンボードデータストレージを備えた6つの力/変位データ出力

  • ロードセルオプション 10N、20N、50N、100N

  • 25mmのアクチュエータートラベル、グリップ分離は55mmまで

  • 把持力調整可能なスプリング式試験片グリップ

  • 各ウェルの流体交換用ポート

  • オートクレーブ可能なチャンバー

  • 流体冷却インキュベーター対応設計

  • PCに依存しない操作性

  • ユーザーフレンドリーなソフトウェアで、各フェーズを秒数単位で設定、周期的、断続的な圧縮プロトコルを指定可能

メカノカルチャー・シリーズ 仕様

メカノカルチャー・シリーズ 使用論文一覧

※instrumentの欄をMechanoCulture xxでソートしてください。

​伸展・圧縮刺激装置

​CellScale・Flexcell・IonOptix

 オレンジサイエンスでは、3つのメーカーの伸展・圧縮刺激装置を取り扱っております。メーカーそれぞれにユニークな特徴がございますので、お客様のご要望に近い製品をご提供できます。

CellScale/セルスケール社

Mechano Cultureシリーズの機械的刺激培養装置はモデルにより、360度伸展、シリコンチャンバー伸展、マテリアル伸展、流体圧縮、機械的圧縮+データ測定、マテリアル伸展+データ測定が可能です。

Flexcell/フレックスセル社

世界で初めて、フレキシブル培養プレートを真空圧で伸展させる、機械的刺激培養装置を開発したメーカーです。通常の伸展刺激はもちろん、3次元組織の生成、伸展刺激、圧縮刺激が可能です。

IonOptix/イオンオプティクス社

C-Stretchシステムはシリコンチャンバーを採用した伸展培養装置です。C-Pace EMシステムと使用することにより、伸展刺激と同時に、電気刺激を与えることも可能です。

用途別

1軸方向の伸展刺激

2軸方向の伸展刺激

3D組織伸展刺激

シート状マテリアルの伸展

圧縮刺激

伸展・圧縮刺激+負荷測定

伸展刺激+電気刺激

メーカー別/製品別

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