成果報告書詳細
管理番号20160000000022
タイトル平成26年度成果報告書 国際基準化に向けた心毒性評価法確率のための細胞製造・計測技術の開発 心毒性評価用心臓細胞の大量製造技術・計測装置の開発(2)
公開日2016/3/1
報告書年度2014 - 2014
委託先名ブレインビジョン株式会社
プロジェクト番号P14027
部署名ロボット・機械システム部
和文要約件名:平成26年度成果報告書 国際基準化に向けた心毒性評価法確立のための細胞製造・計測技術の開発/心毒性評価用心筋細胞の大量製造技術・計測装置の開発
 本プロジェクトの目標である評価法の確立には、細胞培養によって得られたサンプルを迅速かつ正確に光計測を実行しうる装置が不可欠である。このため、既存のイメージセンサーを多数用いた並列型観察の高速光計測装置を試作し統合的な計測システムを開発し、実用稼動を想定した試験運用を目指した。具体的には、以下の研究開発を行った。1)計測システム全体の構想をまとめ、概念的な設計、実現可能性の検討し、設計を進めた。2)イメージセンサーを並べ、それらを同時駆動、読出しする電子回路とイメージプロセッサーに接続するADC回路やIF回路を設計し、試作した。3)開口率が高く、明るい、2波長分光レシオメトリック計測が可能な小型光学系を試作した。4)上記の電子回路と光学系を前後左右に高速に移動し、マルチウェルプレートに対応する機構部分の設計と試作を行い、全体を小型の筐体に収納し、計測システムとしてまとめた。5)試作された計測システムを制御し、画像情報を表示するソフトウェアを作成した。6)装置の主機能が完成し、膜電位計測が可能な状態になった段階で、評価実験を行った。7)膜電位感受性色素を使わずに心筋細胞の活動状態や拍動を観察しうる方法と期待される光散乱計測について、実験装置を試作し、心筋細胞で信号検出実験を行い成功した。
英文要約Title: The development of the technologies for cell production and measurement aiming for the establishment of the international standardized cardiac toxicity assay / The development of the technologies for the cardiac myocytes massproduction and the measurement device for the cardiac toxicity assay. (FY2014)Final Report
 The imaging device for quick optical mapping with high accuracy for cultured cell is essential for the establish of the assay method of this project. In this project, the prototype of fast optical recording device for parallel acquisition with multiple mounted CMOS image sensors was developed. And, the integrated acquisition system was developed using the prototype, and then tested assuming practical use. The development research was as following. 1) After the summarization of whole concept, the designing was progressed by the conceptual designing and the study of the feasibility. 2) The electrical circuit board for multi image sensors to drive and readout signals, and the analog-digital converter circuit and interface circuit was newly designed, and the prototype was produced. 3) The prototype of small optical part for dual wavelength ratiometric optical recording using high numeral aperture lenses was developed. 4) The machinery part which carry above electrical device and optics on XY axis beneath multiwell cultureware, fitting to the position of wells, was developed and packaged into small case, and the recording system was developed. 5) Software to control the recording device and to display image information was developed. 6) When voltage-sensitive dye optical recording was ready after the development of main function of the recording system, the evaluation test was done. 7) The prototype of device for the light scattering recording, which the activities and beating of cardiomyocytes without staining with voltage-sensitive dye might be possible, was developed. The evaluation of this prototype using cardiomyocytes was successfully to detect signals.
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