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3次元培養技術

NanoCultureテクノロジー紹介

細胞の足場となる微細構造

NanoCulture Plate(NCP)及びNanoCulture Dish(NCD)のボトムには、細胞よりも小さな構造単位を均一にパターニングした特別な樹脂フィルムを採用しています。この微細なパターンは細胞外マトリックスを模倣したもので、細胞の基板への接着を制限するとともに、細胞にとっての足場として機能します。
このボトムの足場の作用により、培地へのマトリックス成分の添加なしに、細胞の能動的なスフェロイド形成が可能となります。

微細構造を持つボトムフィルム
微細構造による光の干渉のため、構造色が確認される。

フィルムの微細構造に接着するHeLa細胞のスフェロイド
スフェロイドを形成する細胞のうち、フィルムに接する一部の細胞が仮足で微細構造をつかみ、接着している。
データご提供:早稲田大学 並木秀男教授

NanoCulture Plate / Dishのスフェロイド形成メカニズム
NCP/NCD上に播種された細胞は培養面の微細構造にしがみつく形で接着します。従来の単層培養とは異なり、細胞は基板と強固な接着をしないため、ランダムかつダイナミックに遊走します。遊走する間に細胞同士の接触と接着を繰り返し、細胞分裂を伴いながらスフェロイドを形成していきます。培養日数が進むにつれ、スフェロイドの成長はプラトーに達します。このような細胞の挙動は細胞外マトリックスを添加する3次元培養システムに共通しています。

BT474細胞のスフェロイド培養の様子

HeLa細胞のスフェロイドSEM像の経時変化
ボトムのインプリントパターンの大きさから経時的なスフェロイドの大きさの変化が分かる。培養2日目では個々の細胞が明確に認識できるが、培養6日目ではそれが不明瞭になり、細胞外マトリックスに覆われていることが分かる。

HepG2細胞のスフェロイドサイズの系時変化
HepG2細胞をNCPで7日間培養して得られたスフェロイド直径のボックスプロット。スフェロイドは培養が進むにつれて大きくなるがその成長はおおよそ1週間でプラトーとなる。