東京大学の合田圭介教授が率いる研究グループが、「ラマン画像活性細胞選抜法(Raman image-activated cell sorting, RIACS)」を開発した。RIACSは、誘導ラマン散乱(stimulated Raman scattering, SRS)顕微法で生きた細胞内分子を撮像し、画像解析で細胞を高速識別することで所望の細胞を分取する世界で初めての技術。

 従来、1つ1つの細胞を画像解析して所望の細胞を分取するには、蛍光標識による撮像法が用いられてきた。しかし、蛍光標識は細胞に害をもたらしたり、本来の機能を阻害したり、細胞膜を透過させるためには特定の種類に限られるなどの欠点があった。

 こうした中、多分野にまたがる研究者が結集し、SRS顕微イメージング技術、10ギガビットイーサーネットによる高速データ処理システム、マイクロ流体技術を活用した高速分取技術や細胞制御技術など、異分野融合により開発が成し遂げられたRIACSは、蛍光標識を用いずに、ありのままの姿の生きた細胞1つ1つを、1秒間に最大100細胞の速度で解析して識別・分取することができる。

 本技術の原理実証では、動物細胞や微生物を用いた分取実験が行われた。蛍光標識を付加し、蛍光顕微鏡により分取結果を検証したところ、RIACSで正しく分取されていることが確認された。さらに、緑藻類ユーグレナを用いた分取実験の例では、従来法と比較して約900倍高速に細胞選別を行えることも実証されたという。

 本技術は、蛍光標識では分取が困難であった細胞も選抜が可能で、多種多様な細胞に適用できることから、生物学や医学などにおける新たな発見、がん免疫細胞療法や再生医療における細胞品質評価、創薬における細胞に対する薬効評価、バイオ燃料開発やスマートセル産業における物質生産効率の高い微生物のスクリーニングなど、さまざまな応用展開が期待される。

論文情報:【Nature Communications】Raman image-activated cell sorting

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