細胞伸展システム
STRETCH SYSTEM
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メカニカルストレスによる細胞培養
生体内の細胞は、常に様々な機械的刺激を受けています。細胞が、伸展、圧縮、ズリ応力、静水圧などの機械的刺激を受けると、メカノレセプターが刺激され、細胞内にそのシグナルが伝達されることにより細胞活動に影響を与えると考えられています。
しかし、通常の培養条件下（静的培養）では、このような刺激は存在しません。弊社の培養細胞伸展システムは細胞に伸縮、圧縮刺激を加えながら培養することで、生体内に近い環境を与えるため、静的培養とは異なる細胞の変化・応答が観察できます。接着性の種々の細胞に広く用いることができます。
STREX社独自の優れたシステム
多様なストレッチパターン
伸展率8通り、頻度8通りの組み合わせにより、計64通りのストレッチパターンが可能。
ストレッチチャンバー
細胞の固定、蛍光イメージングなど様々な処理が可能な特殊シリコン膜チャンバーを採用
均一な負荷
すべての細胞に均一な負荷、かつ伸展させる軸方向以外への二次的負荷が微弱
高い再現性
本体は高精度・高トルクステッピングモーターにより 超低速から高速まで安定した動きが可能。優れたシリコン膜チャンバーとの組み合わせにより、再現性の高いストレッチ刺激を負荷できます。
ストレッチパターンとは？
“伸展率と伸展頻度” の2つのパラメータの組み合わせで負荷のパターンが決まり、さまざまな周期的・持続的刺激を設定できます。
伸展率：
伸展頻度・周期的： 一定間隔で伸展・リラックスを繰り返す
伸展頻度・持続的： 一定時間進展し続ける
伸展率と伸展頻度の2つのパラメータを各8通りずつプログラムに組み込みます。その組み合わせにより最大64パターンの伸展刺激が可能です。ご指定がない場合は、使用する細胞に応じたパラメータを設定します。御機能の8通りを各々指定いただけますが、上記以外のパラメータ指定も特注で対応しますので、お問い合わせください。
伸展率(%)：
2、4、6、8、10、12、15、20
伸展頻度：
周期的(cycle/min) 1、2、6、10、20、30、60
持続的(sec) 3、5、10、60
実験の流れ
細胞外マトリックスでコートしたチャンバーに細胞を播種し、CO2インキュベーター内で伸展・圧縮をしながら細胞培養を実施。顕微鏡ステージ上に取り付けるタイプであれば、負荷をかけながらリアルタイムに細胞の変化を観察できます。
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細胞外マトリックスでコートしたチャンバーに細胞を播種
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細胞がチャンバー膜面に接着
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希望のストレッチパターンで伸展刺激を開始
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細胞を観察（培養中でも顕微鏡観察ができます）
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実験目的に応じて細胞を処理
細胞伸展とは
細胞伸展（さいぼうしんてん、cell stretching）は、細胞が機械的な力によって物理的に引き伸ばされるプロセスを指します。このプロセスは、細胞の形状、機能、遺伝子発現、および細胞間相互作用に影響を与える重要なメカニズムとして研究されています。細胞伸展は、組織の成長や修復、再生医療、そして病気の進行など、さまざまな生理学的および病理学的プロセスに関与しています。
細胞伸展の研究分野と応用
再生医療
組織工学において、細胞を適切に引き伸ばすことで、人工組織や器官の形成を促進できます。例えば、心筋細胞を引き伸ばすことで、心臓組織の再生を目指す研究があります。
生体力学の研究
細胞がどのように機械的な力に応答するかを理解することで、力学的刺激が細胞の構造や機能に与える影響を明らかにします。これは、運動や外傷、リハビリテーションの研究にも関連しています。
疾患研究
癌細胞や他の疾患細胞における異常な機械的応答を研究することで、病気の進行メカニズムや新しい治療法の開発に繋がります。例えば、腫瘍細胞の硬さや伸展応答を調べることで、転移のメカニズムを理解します。
細胞の成長と分化
細胞伸展が幹細胞の分化や特定の細胞型への成熟にどのように影響するかを研究することは、細胞治療や組織再生において重要です。
細胞伸展は、細胞生物学、バイオメカニクス、再生医療などの多くの分野で重要な研究テーマです。細胞がどのように力に応答し、その結果としてどのような変化が生じるかを理解することは、基礎研究から応用研究まで幅広く役立ちます。
細胞伸展装置とは
細胞伸展装置（さいぼうしんてんそうち、cell stretching device）は、培養された細胞に機械的な引き伸ばし（伸展）力を加えるための実験装置です。この装置は、細胞の生理学的応答を研究するために用いられ、再生医療や生体力学の研究において重要な役割を果たします。
細胞伸展装置の利用例
細胞伸展装置は、以下のような研究や応用に利用されています。
力学的応答の研究
細胞がどのように機械的な力に応答するかを調べることで、細胞骨格の再構築やシグナル伝達経路の活性化などのメカニズムを理解します。
組織工学
生体組織の再生を目指す研究で、細胞に適切な力を加えることで、細胞の増殖や分化を促進する方法を開発します。例えば、心筋細胞や血管内皮細胞に対する伸展刺激は、心臓や血管組織の再生に役立ちます。
病態モデル
疾患モデルの研究において、細胞伸展装置を使用して病態を再現し、病気の進行や治療法の効果を評価します。例えば、肺の拡張と収縮を模倣することで、呼吸器疾患の研究が行われます。
再生医療
細胞を伸展させることで、再生医療における細胞治療の効果を高める研究が進められています。例えば、幹細胞に適切な力を加えることで、特定の細胞型への分化を誘導することができます。
細胞の基本特性の理解
基本的な細胞生物学の理解を深めるために、細胞の物理的特性や機械的特性を研究します。
創薬と毒性評価
新薬の開発や化学物質の毒性評価において、細胞が力学的環境でどのように応答するかを調べます。
細胞伸展装置を使用する目的は、細胞が機械的な力にどのように応答するかを研究するためです。これにより、細胞の形状、機能、遺伝子発現、および細胞間相互作用に及ぼす影響を理解し、さまざまな生理学的および病理学的プロセスの理解を深めることができます。
細胞伸展装置のアプリケーション例
細胞伸展装置は、さまざまな研究分野で具体的なアプリケーションとして利用されています。以下が、そのいくつかの具体的なアプリケーション例です。
心血管系研究
心筋細胞の研究: 心筋細胞を周期的に伸展させることで、心筋の収縮機能や力学的応答を研究します。これにより、心不全やその他の心血管疾患の治療法を開発するためのデータを得ることができます。
血管内皮細胞の研究: 血管内皮細胞に対して血流を模倣した力を加えることで、動脈硬化や高血圧のメカニズムを理解し、新しい治療法を開発します。
骨・軟骨研究
骨芽細胞の伸展: 骨芽細胞を伸展させることで、骨形成のメカニズムを研究し、骨折治療や骨再生のための新しい方法を探ります。
軟骨細胞の再生: 関節軟骨の再生を促進するために、軟骨細胞を機械的に刺激し、関節疾患の治療法を開発します。
呼吸器研究
肺胞上皮細胞の伸展: 呼吸運動を模倣するために肺胞上皮細胞を周期的に伸展させ、肺疾患（例えば、慢性閉塞性肺疾患や肺線維症）の研究に利用します。
喘息モデル: 気道上皮細胞を伸展させて、気道の過敏性や収縮反応を研究し、喘息の治療法を開発します。
がん研究
腫瘍細胞の力学的応答: がん細胞に対して伸展刺激を加え、腫瘍の成長、転移、治療抵抗性のメカニズムを研究します。これにより、新しい抗がん剤や治療戦略の開発に役立ちます。
腫瘍微小環境のシミュレーション: 腫瘍細胞と周囲の正常細胞の相互作用を理解するために、力学的な環境を再現し、がんの進展や治療効果を調査します。
神経科学研究
神経細胞の成長: 神経細胞を伸展させて、軸索の伸長やシナプス形成に及ぼす力学的刺激の影響を研究します。これは、神経損傷や再生のメカニズムの理解に役立ちます。
脳のモデル化: 脳の組織の力学的特性を模倣するために、神経細胞を伸展させ、脳の発達や疾患モデルの研究に利用します。
創薬・毒性評価
薬剤の力学的効果の評価: 細胞に対して機械的な力を加えた状態で新薬を投与し、その効果や副作用を評価します。これにより、薬剤の力学的な影響を考慮した安全性評価が可能になります。
化学物質の毒性評価: 化学物質が細胞の力学的応答に与える影響を調査し、その毒性を評価します。これにより、化学物質の安全性をより詳細に評価できます。
発生生物学研究
胚発生の力学的影響: 胚の発生過程で細胞に加わる力学的な影響を研究し、組織や器官の発達における力学的要素の役割を解明します。
幹細胞分化: 伸展刺激を加えることで幹細胞の分化過程を調査し、特定の細胞型への分化を誘導する方法を開発します。
これらのアプリケーション例は、細胞伸展装置の多様な利用可能性を示しており、各分野での重要な研究成果を支えています。これにより、細胞の力学的環境が生理学的および病理学的プロセスに与える影響を詳細に理解し、新しい治療法や技術の開発に貢献しています。
Strex 細胞伸展装置
Strex社は基礎医学研究用のシステムの開発と製造に携わっており、革新的な医学研究を支援するために高品質な装置を提供することを使命としています。当社の製品ラインには、細胞伸展システム、細胞物理刺激システム、細胞凍結プログラムフリーザーなどがあり、これらは国内外の多くの研究者に利用されています。
細胞伸展システムは、細胞に正確な力を加えて力学的特性を研究し、細胞の応答を詳細に解析する装置です。細胞物理刺激システムは、細胞に物理的な刺激を与えて反応を観察し、生理的特性を理解するのに役立ちます。細胞凍結プログラムフリーザーは、細胞を最適な条件で凍結することで長期保存や輸送を可能にする装置です。
これらの装置は国内外のトップ研究機関で広く使用され、高い評価を得ています。信頼性が高く、精度の高いデータを提供することで、基礎医学研究の発展に大きく貢献しています。
装置に関するご質問がありましたら、お気軽にお問い合わせください。当社の専門スタッフが、研究ニーズに最適なソリューションを提供するお手伝いをいたします。お客様の研究が一層進展するよう、全力でサポートいたします。