メカニカルストレス

メカニカルストレスとは

メカニカルストレスとは、細胞生物学分野では細胞や組織が体内で受ける機械的刺激のことを意味します。日常的な人間の活動や運動、自然な動きの中では、体内の細胞や組織に物理的な力(伸展、圧縮、ねじり、せん断、曲げの力など)がかかっています。

細胞はこれらのメカニカルストレスを感知し生化学的経路を介して反応しています。

 

細胞を研究・観察する際には、メカニカルストレスを与ながら細胞を培養することで、体内環境を再現した状態で細胞の研究を行うことができます。

メカニカルストレスを用いる目的

メカニカルストレスを用いることであらゆる細胞の動きを知ることができます。

細胞への短時間・長時間ストレスによる研究や各細胞へのメカニカルストレス実験、細胞内のシグナル伝達に関する研究、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、歯学や整形外科に関連する細胞の研究など、多種多様な目的でメカニカルストレスは応用されています。

メカニカルストレスは身体中のあらゆる細胞に応用できるため、多くの応用例が考えられます。

メカニカルストレスを用いる目的

メカニカルストレスが応用される細胞の種類

メカニカルストレスは多くの細胞研究に活用されています。

代表的な細胞の例を挙げると、皮膚、腱、靭帯、軟骨、骨、筋肉、肺、心臓、血管の細胞や心筋細胞、ips細胞、平滑筋細胞、骨格筋細胞、血管前駆細胞、血管内皮細胞、幹細胞、脂肪、上皮細胞、線維芽細胞、軟骨細胞、骨芽細胞など、身体内外のあらゆる細胞の研究に用いられています。

体外でのメカニカルストレス

日常的な運動や自然のプロセスでは、体内の細胞や組織に物理的な力(伸展、圧縮、せん断応力など)がかかります。細胞はこのような機械的刺激を感知し、機械的伝達と呼ばれる様々な生化学的経路を介して反応します。メカノトランスダクションに関与するさまざまなシグナル伝達物質、タンパク質、遺伝子などを理解することは、新しい治療法や薬剤を開発するための鍵となります。メカノバイオロジーの分野では、これらの物理的要因が、分子、細胞、組織レベルでの機械的伝達プロセスにどのように影響するかを研究しています。

in vitroでの機械的刺激の変化

  • 細胞の移動

  • 細胞増殖

  • エネルギー代謝

  • シグナルメディエーター

  • 細胞間コミュニケーション

  • 薬理作用への反応

  • タンパク質の合成、分泌、分解の速度

   *静止した環境下で培養された細胞と比較して

メカニカルストレス装置

オレンジサイエンスでは、CellScale社、STREX社、IonOptix社のメカニカルストレス装置を取り扱っています。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シリーズのメカニカルストレス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。

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STREX/ストレックス社

​独自のシリコンチャンバーを伸展させることにより、チャンバー上の細胞に伸展刺激を与えることが可能です。顕微鏡搭載モデルは、倒立顕微鏡での伸展細胞の観察も可能です。

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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。

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メカニカルストレスの用途別

1軸方向の伸展刺激

2軸方向の伸展刺激

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

デモ機貸し出しについて

一部製品の貸し出しを無料にて行っております。実際の試験環境や使用環境で装置をお試しいただき、機能や性能、使いやすさ、製品の大きさ等を事前にご確認いただけます。貸出可能な製品や貸出期間、詳細等はお問い合わせください。