フォトパターンの微流体チャネルにおける単細胞の連続的なメカノ免疫フェノタイプ化

科学分野:

• バイオフィジックス 生物物理学
• 細胞生物学 細胞生物学
• マイクロフリウジック

背景:

• 単細胞分析では,物理的力と生化学的信号の相互作用がしばしば無視されます.
• 現存するアッセイでは,機械的現象と分子的現象の両方を同時に捉えることはめったにありません.

研究 の 目的:

• 単細胞から機械的および分子的フェノタイプを同時に抽出するための新しい微流体装置を開発する.
• 細胞の変形性と表面抗原発現の相関を調査する.

主な方法:

• 2段階のマイクロ流体装置は,細胞変形性 (収縮経由の通過時間) と表面抗原密度 (抗体捕獲経由) を測定するために設計されました.
• この装置は,抗体で機能する光パターンの水素ゲルマイクロチャネルを使用して,抗原密度に比例して細胞を捕獲します.
• 5つのがん細胞系は,バイオチニル化された抗CD64および抗CD44v9抗体を用いてプロファイリングされた.

主要な成果:

• この装置は,メカニカル (トランジット時間,Td) と分子 (抗原捕獲遅延,Ta) のフェノタイプを1回のパスで測定することに成功しました.
• 機械免疫化学的相関が観察され,HeLa細胞のR2 = 0.41で,HT29.29のような他の細胞系における有意な異質性を示した.
• プラットフォームは,高いスループット (∼100細胞/分) と感度 (∼100膜タンパク質/μm2) を達成し,細胞活性を維持します.

結論:

• 開発されたプラットフォームは,精密腫瘍学,幹細胞品質管理,薬物スクリーニングのアプリケーションのためのマルチプレックス,機械分子フェノタイプ化を可能にします.
• この統合的アプローチは,物理的および生化学的刺激を組み合わせた状態で細胞の行動を理解するための強力なツールを提供します.
• ハイドロゲルに複数のリガンドを宿す能力は,細胞表面マーカーの包括的なプロファイリングを可能にします.