Gas pressure stimulator

ガス圧力細胞刺激装置 SPシリーズ

生体内の組織・細胞は、常時メカニカルストレス(力学的刺激)を受けています。
これに対し、通常の静的培養系(in vitro)ではこのような刺激は存在せず、生体内細胞とは多くの点で異なっています。血管内皮細胞・心臓内皮細胞・腎臓細胞・網膜神経細胞等を生体内と同等の環境で培養するには、ガス圧力負荷による力学的刺激が重要です。
本装置は、メカニカルストレス感知機構、細胞内シグナル伝達、タンパク質発現、再生医療等の研究に最適です。

ガス圧力細胞刺激とは

ガス圧力細胞刺激とは、ガス圧を利用して細胞に物理的な刺激を与える技術です。この方法は、細胞の反応を研究するためや、特定の生物学的プロセスを誘導するために用いられます。ガス圧力細胞刺激は、生物学的研究や医療応用において、細胞の機能や応答を探るための有力なツールとして期待されています。

ガス圧力細胞刺激装置とは

ガス圧力細胞刺激装置は、細胞や組織に対してガス圧を利用して物理的な刺激を与えるための装置です。この装置は、生物学的および医療研究において、細胞の反応を研究するためや特定の生物学的プロセスを誘導するために使用されます。ガス圧力細胞刺激装置は、生物学的および医療研究における重要なツールであり、細胞の機能や反応を理解するための新たな知見を提供します。

ガス圧力細胞刺激装置を使用する目的

ガス圧力細胞刺激装置を使用する目的は、細胞や組織に対して物理的な圧力刺激を与え、その反応を研究することです。具体的には下記のような目的が挙げられます。

細胞応答の研究

メカノバイオロジーの理解: 細胞が圧力などの機械的刺激にどのように応答するかを調べることは、メカノバイオロジーという分野において重要です。これにより、細胞の成長、分裂、移動、シグナル伝達などのプロセスがどのように調節されるかを理解します。

圧力応答遺伝子の発見: 圧力刺激に対する遺伝子発現の変化を解析することで、圧力応答に関与する特定の遺伝子や分子経路を特定します。

組織工学および再生医療

組織の形成と修復: 圧力刺激を用いて、特定の形状や構造を持つ組織を形成することができます。例えば、軟骨や骨の再生において、適切な圧力をかけることで細胞の分化や組織の成熟を促進します。

創傷治癒の促進: 圧力刺激が細胞の増殖や移動を促進することが示されており、これを利用して創傷治癒を加速する研究が行われています。

がん研究

がん細胞の圧力感受性の研究: がん細胞が圧力に対してどのように応答するかを調べることで、腫瘍の成長や転移に関する新たな知見を得ることができます。圧力刺激ががん細胞の増殖やアポトーシス(細胞死)に及ぼす影響を解析します。

薬剤の評価

薬剤の効果検証: 圧力刺激と組み合わせて薬剤を細胞に投与することで、薬剤が圧力環境下でどのように作用するかを評価します。これは、血圧や気圧の変動が薬剤の効果に与える影響を理解するのに役立ちます。

薬剤の評価

体内環境の再現: 血管や肺など、実際の体内で圧力が変動する環境を模倣することで、より生理的な条件下での細胞応答を研究します。例えば、血圧変動が血管内皮細胞に与える影響を調べることができます。

ガス圧力細胞刺激装置を使用するメリット

ガス圧力細胞刺激装置は、次のようなメリットにより、生物学的および医療研究において重要なツールとして広く利用されています。これにより、細胞の機能や反応の理解が深まり、新しい治療法や応用技術の開発が促進されます。

精密な圧力制御

圧力の正確な設定: ガス圧力を精密に制御することで、細胞に対して均一かつ再現性の高い圧力刺激を与えることができます。これは、実験結果の信頼性と再現性を向上させます。
多様な圧力パターンの適用: 圧力を連続的に変化させたり、断続的な刺激を与えることができるため、細胞の反応を多角的に調査することが可能です。

非接触型の刺激

細胞への物理的損傷が少ない: ガス圧力を利用することで、細胞や組織に直接触れることなく刺激を与えられます。これにより、細胞への物理的損傷や汚染のリスクが低減されます。

生理的条件の模倣

体内環境の再現: 実際の体内で発生する圧力条件を再現することができ、より現実的な生理的環境下で細胞の応答を研究できます。これは、血圧変動や肺の呼吸運動などの影響を模倣する際に有用です。

多用途性

様々な細胞タイプに適用可能: 血管内皮細胞、肺胞細胞、がん細胞など、圧力変化に対して異なる応答を示す多様な細胞タイプに適用できます。
広範な研究領域: メカノバイオロジー、組織工学、創傷治癒、がん研究など、幅広い研究分野で利用できます。

データ収集と分析

リアルタイムモニタリング: 圧力の変化に対する細胞のリアルタイムの反応をモニタリングし、詳細なデータを収集することができます。これにより、細胞の動的な応答を解析できます。
統合的なデータ解析: 圧力刺激に対する細胞の遺伝子発現やタンパク質発現の変化を統合的に解析し、包括的な理解を得ることができます。

創傷治癒や再生医療への応用

創傷治癒の促進: 圧力刺激が細胞の再生や移動を促進することが示されており、これを応用することで創傷治癒の促進が期待されます。
再生医療: 特定の組織構造を形成するために圧力刺激を利用し、組織工学や再生医療の分野で新しい治療法の開発に貢献します。

薬剤評価の向上

薬剤効果の評価: 圧力刺激と組み合わせることで、薬剤が圧力環境下でどのように作用するかを評価できます。これは、薬剤の効果や安全性をより現実的な条件下で評価するのに役立ちます。

製品情報

  • システム構成:圧力チャンバー、コントローラー
    ※ 本装置を使用するためにはCO2 5%+Air95%ブレンドガスボンベが必要な場合があります。
  • 1ch仕様。
  • 120~300mmHgの圧力範囲で、2種圧力値設定し加減圧できます。
  • 連続加圧モード、加圧・減圧繰り返しモードがあります。
  • CO2インキュベータ内に設置して、長期間の加圧培養が可能です。
  • 連続加圧モード時に自動ガス交換を行います。
  • 圧力パターンのプログラムの書き換えにより、希望の圧力パターンが製作可能です。(別途費用)