細胞伸展刺激システム - STREX
In-Vitro 培養細胞の機械的伸展刺激
オレンジサイエンスは、STREX社から製品の販売・サポートを委託された国内販売窓口です
専門的な伸展装置を用いての細胞伸展・物理状態のシミュレート
生きている細胞はダイナミックな物理学的な環境に存在し、様々な機械的な刺激により変化します。
例えば、心筋細胞、上皮細胞、平滑筋細胞それに骨細胞等の細胞は、常に伸展を行っています。
細胞は、機械的受容体と呼ばれる受容体とチャンネルを通して、その機械的環境を把握しており、接着、増殖、運動、形態または人工物の変化による刺激に反応します。しかしながら、自然下でこれらの刺激に取って代わる物が試験管内分析にはありませんが、STREX社製の細胞伸展装置は、特殊なPDMSストレッチチャンバーに細胞を接着させ、それを伸展させることにより、培養細胞に機械的に刺激を加える事ができます。STREXでは、生産性の高い長期間の伸展刺激モデルと、倒立顕微鏡にセットして使用できる生細胞イメージングモデルがあります。
細胞伸展刺激培養装置の特徴
均一な負荷
伸展軸に対して、全ての細胞にほぼ均一な負荷を掛け（5％以下の変動性）、高い再現性を実現します。しかしながら軸方向と異なる二次的負荷は極端に少なくなります。
高い再現性
高精度のトルクモーターにより、伸展ユニットを様々な速度と伸展率で動かすことが可能です。この挙動の安定性と優れた特徴のシリコンフィルムチャンバーにより、伸展速度と伸展率に関わらず再現性の高い機械的伸展を実現しています。
幅広い伸展パターン
各8通りの伸展率と伸展周期の設定により、計64の伸展パターンのプログラムが設定可能となります。追加オプションで高速や高い伸展率等のカスタム伸展パターンも対応可能です。
特殊なストレッチチャンバー
STREX製品のために開発された、シリコンPDMSチャンバーは、細胞接着や蛍光イメージング等、様々な分析技術を促進します。
細胞伸展刺激装置 - モデル
自動伸展刺激装置
手動伸展刺激装置
一軸伸展観察用装置
（顕微鏡モデル）
二軸性伸展観察装置
（顕微鏡モデル）
自動伸展刺激装置 ST-1440/1400
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培養中の細胞への伸展を可能にする。培養液中の細胞への応力負荷を掛ける事により機能します。
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伸展刺激を6つから8つのチャンバーに掛け、並行比較が可能です。
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64通りのプログラムされた伸展パターンにより研究者の貴重な時間を節約し、驚くほど簡単に実験が始められます。
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このシステムの機械的刺激装置はインキュベーター内で稼働し、操作装置はインキュベーター外に設置しリモートアクセスを行います。
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この取り外し可能なストレッチチャンバーマウントユニットは、クリーンベンチに移すことが出来、無菌操作それにワークフローをより簡易的にする事が出来ます。
メインユニット
ご希望のストレッチチャンバーのサイズ（4㎝²か10㎝²）により、2つのラインナップがございます。
4㎝²チャンバーモデルは最大で8チャンバー、10 ㎝²チャンバーモデルは最大6チャンバーの同時伸展刺激が可能となります。
10㎝²チャンバーモデルは遺伝子やタンパク質発現等の生化学研究に一番適しており、または骨細胞のような大きい細胞にもご使用いただけます。
コントロールユニット
事前プログラムされたワンチップマイクロコンピューターには、64通りの伸展パターンが組み込まれております。伸展率及び頻度はDIPスイッチで選択が可能です。左の数字は頻度、右の数字は率をそれぞれ管理しています。また、このコントローラーで伸展装置を稼働しているメインモーターを冷却する水の流れを自動的に調整し、伸展実験の長期観察を可能にしています。
システム概要
伸展装置メインユニット
ST-1440 (4 cm² ストレッチチャンバー用)
ST-1400 (10 cm² ストレッチチャンバー用)
システム仕様
ST-1440: 4 cm² チャンバーを使用し、同時に8つまで同時伸展刺激が可能
ST-1400: 10 cm²チャンバーを使用し、同時に6つまで同時伸展刺激が可能
コントロールユニット:伸展パターンの発生とモーター冷却調整
コントロールユニットはメインユニットと対となりますが、他の伸展装置で稼働するようプログラミングが可能です。
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取り外し可能なストレッチチャンバーで覆われ、培養プレートに設置可能
ケーブル:メイン伸展ユニットとコントロールユニットはメインユニットを冷却するためのチューブと括った信号ケーブルで繋がれています。コントロールユニットをプログラミングするためのケーブルも含まれております。
伸展パターン : 最大64通り
伸展方向 : 一軸性
伸展率 : 最大20％
冷却タンクと冷却チューブ:このセットは、長期間の実験中に伸展装置を水を用いて冷却します。
高速モデルのリクエストも承 ります。
手動伸展刺激装置 ST-0040/0100
ST-0040/0100手動伸展刺激装置は、手動で細胞に伸展と圧縮の刺激を掛けることが出来ます。完全自動伸展システム”ST-1400 ”などの評価目的で使用され、”ST-1400”と同じチャンバーを使用しております。ご希望のストレッチチャンバーのサイズ（4㎝²か10㎝²）により、2つのモデルがございます。
ストレッチ前
ストレッチ後
顕微鏡下でST-0100を使用して観察：顕微鏡下で画像を撮影するには、通常の向きとは反対の反転位置にある装置でチャンバーを固定します。これにより、細胞をリアルタイムで観察が可能になります。ただし、この機械の再現性は、”ST-1400”などの自動化された機械の再現性よりもはるかに低いことに注意してください。
ヒト脳血管平滑筋細胞（4×10 ⁴ cells/wells）
室蘭工業大学大学院工学研究科 環境創生工学系専攻化学生物工学コース
徳楽清孝教授
システム概要
メイン伸展ユニット
ST-0040 (4 cm² チャンバー用)
ST-0100 (10 cm²とマルチウェルチャンバー用)
注:伸展システムを培養プレートに入れて細胞を培養する必要があります。
システム仕様
ST-0040: 4 cm² チャンバーを使用
ST-0100: 10 cm² チャンバーを使用
伸展率：最 大20％ ダイヤルを回すたびに、比率が0.5 mm増加します（ST-0040システムでは2.5％、ST-0100では1.6％に相当します）
伸展方向：一軸性
一軸伸展観察用装置（顕微鏡モデル） ST-1500
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培養中の細胞を伸ばすことが可能; 顕微鏡のセットアップに互換性があり、培養液中で増殖する細胞に応力負荷を加えることにより機能します。
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伸展前後のイメージングを可能にしながら、単一のチャンバー内の細胞を一方向に同時に伸展します。 10倍の倍率でリアルタイムイメージングが可能です。
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64通りのプログラムされた伸展パターンにより研究者の貴重な時間を節約し、驚くほど簡単に実験が始められます。
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システムの機械的ストレッチユニットは顕微鏡上部のインキュベーター内で動作し、コントロールユニットとビデオ出力は外部に配置されます。
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チャンバーの両側からの伸展により、細胞がリアルタイムで10倍の倍率での表示領域内に留まることができるようにします。最大解像度（最大40倍）で画像をキャプチャするには、モーターを一時的にオフにする必要があります。
一軸伸展観察用装置（顕微鏡モデル） ST-1500
ST-1500 – メインユニット
ST-1500 – コントロールユニット
Mounted ST-1500 クロースアップ
システム概要
メインユニット: ニコン、オリンパス、ツァイス、ライカの顕微鏡と互換性があります。必要なステージアダプターを構築するには図面が必要となります。
コントロールユニット：メインユニットを作動させて、1つの細胞培養に必要な伸展パターンを実装します。
注:コンピューター/モニターを介したビデオ出力は提供されていません。 STREX社はこれらを販売していません。
システム仕様
ST-1500：1cm²のチャンバーを使用しています。
伸展パターン：最大64パターン。最大30％までの伸展率の高速およびシングルストレッチパターンに関してはカスタム価格でご利用いただけます。
伸展方向：一軸
互換性のあるストレッチチャンバー：STB-CH-0.02
専用チャンバー: 培養面（伸展面）は1㎠ありますが、全体を伸展させてしまうと、伸展・収縮時に細胞を見失ってしまいます。そのため、2枚のカバーガラスを200µm間隔でチャンバーに貼り付け、細胞面（伸展面）を狭め、シングルセルの観察を容易にします。※赤点の箇所。
ガラスプレート取付装置：2つの吸引口の間に、200µmの厚みの板がありますので、2枚のガラスプレートを載せることにより、2枚のガラスプレートには200µmの隙間ができます。その上に、専用チャンバーを載せると、ガラスプレートが張り付きます。
二軸性伸展観察装置（顕微鏡モデル） ST-1900
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培養中の細胞を伸ばすことができます;顕微鏡のセットアップに互換性がある場合、培養液中で増殖する細胞に応力負荷を加えることによって機能します。
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伸展前後のイメージングを可能にしながら、単一のチャンバー内の細胞を一方向または二方向に同時に伸展します。
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システムの機械的伸展ユニットは顕微鏡上部のインキュベーター内で動作し、コントロールユニットとビデオ出力は外部に配置されます。
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64通りのプログラムされた伸展パターンにより研究者の貴重な時間を節約し、驚くほど簡単に実験が始められます。
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双方向ストレッチパラメータが含まれていますが、一軸ストレッチによる伸展刺激も可能です。
ST-1900 – メインユニット
システム概要
メインユニット: ニコン、オリンパス、ツァイス、ライカの顕微鏡と互換性があります。必要なステージアダプターを構築するには図面が必要となります。
コントロールユニット：メインユニットを作動させて、1つの細胞培養に必要な伸展パターンを実装します。
注:コンピューター/モニターを介したビデオ出力は提供されていません。 STREX社はこれらを販売していません。
ST-1900 – コントロールユニット
システム仕様
ST-1900：XY双方向ストレッチ用に設計された4cm²のチャンバーを採用
伸展パターン：最大64パターン。高速ストレッチ用のカスタムパターンを購入できます。
伸展方向：二軸伸展ですが、一軸伸展も可能です。
互換性のあるストレッチチャンバー：STB-CH-04-XY
モデ ル仕様一覧
使用方法
フィブロネクチンやコラーゲン等の細胞外基質コーティングは、細胞の接着を促進し、接着した細胞は伸展、圧縮され、途切れない刺激細胞培養を可能にします。顕微鏡搭載モデルのものであれば、伸展ストレスへの反応による、細胞の変化がリアルタイムで観察できます。
実験概要
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細胞外基質コーティングを施したチャンバーに細胞を播種します。
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細胞が伸展チャンバーに接着し、培養を開始します。
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細胞増幅後に、伸展パターンを設定し、サイクルを始めます。細胞は設定された伸展パターンで伸び縮みします。
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細胞観察は引き続き行えます。（顕微鏡搭載モデルを使用していれば、顕微鏡下での観察が可能となります。）
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実験の目的により、細胞を取り出します。
伸展パターン、ストレッチ・チャンバー、チャンバー・コーティング方法に関しては、各々のページをご参照ください。
適用事例
研究分野:
1. 生化学実験:遺伝子及びタンパク質の発現変化、シグナル伝達細胞抽出物の回復と分析、ノーザンブロット法やウェスタンブロット法等
2. 細胞生物学実験:固定と染色された細胞の観察のための細胞骨格と細胞質の再編成
3. 細胞生理学試験:様々な電気化学的条件下での、Ca2＋流入のリアルタイム観察
STREXシステムを用いた研究論文
注:サポートされる事例は、使用する機材により異なります。
実績紹介
細胞伸展装置が切り拓く、骨格筋細胞研究の新展開
日本福祉大学健康科学部リハビリテーション学科理学療法学専攻の岩田全広教授にご登場いただき、骨格筋細胞研究における細胞伸展装置の活用事例につ いてお話を伺いました。
