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細胞の分化状態の可視化に成功理化学研究所,大阪大学

理化学研究所と大阪大学の研究グループは,ラマン散乱光の分光スペクトルを用いて,細胞の分化状態を非染色かつ非侵襲で識別し,細胞分化の途中過程における細胞状態の変遷を可視化することに成功したと発表した。

正常細胞とがん細胞との識別や良質な人工多能性幹細胞(iPS細胞)の仕分けなど,細胞の種類や分化状態を判断するために,近年では遺伝子やタンパク質発現・相互作用などの情報が主に使われてきたが,これらの情報を得るためには,細胞を破砕するか,蛍光抗体で染色する必要がある。そのため,細胞を損傷なく識別する方法の開発が待たれていた。

研究グループは,細胞の種類や状態を識別できる各細胞固有の情報を「細胞指紋」と呼び,これまでに細胞の種類や分化状態によって,ラマン散乱光の分光スペクトルが異なっていることを実測により確認し,それらを識別する数学的手法を開発した。今回,この技術により,胚性幹細胞(ES細胞)の初期分化,筋肉分化の過程におけるラマン散乱光の分光スペクトルを調べたところ,分化途中過程は,分化前後にくらべて,細胞が不安定な状態であり,ラマン散乱光の分光スペクトルが座標上で「広く分布」することを発見した。

この技術は,細胞に光を当てた時の散乱光を解析するだけで細胞の種類・状態を識別できる技術で,細胞を破砕する必要がなく,蛍光抗体で細胞を染色する方法に比べても細胞に対する毒性が低いのが特徴である。また,顕微鏡技術を基盤としているため,単細胞精度での種類・状態識別が可能で,iPS研究やがん細胞の判別診断のみならず,広い応用が期待される。

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