JPH08149998A - 細胞に対する薬剤等の効果を判定する装置及び方法 - Google Patents
細胞に対する薬剤等の効果を判定する装置及び方法Info
- Publication number
- JPH08149998A JPH08149998A JP31600994A JP31600994A JPH08149998A JP H08149998 A JPH08149998 A JP H08149998A JP 31600994 A JP31600994 A JP 31600994A JP 31600994 A JP31600994 A JP 31600994A JP H08149998 A JPH08149998 A JP H08149998A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 薬剤等の細胞に対する長期的効果を判定する
簡便な方法、及びそれを実施するための簡便な装置を提
供する。 【構成】 微小な電極を作製した基板上で細胞を培養
し、薬剤等を添加した時に電極から得られる細胞の活動
電位を測定し、その変化により薬剤等の効果を判定する
薬剤等の効果判定方法。基板上に、培養液保持容器、該
培養液に接した標準電極と１以上の微小電極、及び該各
電極の電気絶縁用の絶縁層を装備した設備、該各電極よ
りの電圧の増幅器、該増幅器よりの信号の記録計、及び
これら各設備を接続する器具を備えてなる薬剤等の効果
判定装置。電極間に仕切り板を設けた装置。薬剤等は細
胞毒でもよい。
簡便な方法、及びそれを実施するための簡便な装置を提
供する。 【構成】 微小な電極を作製した基板上で細胞を培養
し、薬剤等を添加した時に電極から得られる細胞の活動
電位を測定し、その変化により薬剤等の効果を判定する
薬剤等の効果判定方法。基板上に、培養液保持容器、該
培養液に接した標準電極と１以上の微小電極、及び該各
電極の電気絶縁用の絶縁層を装備した設備、該各電極よ
りの電圧の増幅器、該増幅器よりの信号の記録計、及び
これら各設備を接続する器具を備えてなる薬剤等の効果
判定装置。電極間に仕切り板を設けた装置。薬剤等は細
胞毒でもよい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、簡便な薬剤等の細胞に
対する長期的効果を判定する装置及び方法に関する。
対する長期的効果を判定する装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】これまでの細胞に対する薬剤等の影響を
調べる方法としては、培養した細胞に薬剤等を投与し一
定期間経過後の細胞の形態や、生き残った細胞の数を数
えることによりその効果の判定を行っていた。このよう
な方法では、顕微鏡下で人間が細胞の形態を観測した
り、数を数えたりするために判定に非常に時間がかかっ
た。また、この方法では細胞の形態や生死の判定しかで
きず、細胞の活動に対する影響などを判定することはで
きない。これを行うためには、一つ一つの細胞に微小な
電極を刺して薬剤等を投与しその時の電気的活動の変化
を見なければならず、高度な技術と時間が必要であっ
た。更に、針を刺すために長期間にわたる測定は不可能
であった。最近では、多数の細胞の細胞内カルシウムイ
オンの変化を細胞内カルシウムイオンの量に応じて蛍光
が変化する薬物を使って光学的に測定する方法が開発さ
れた。しかし、この方法においても薬物が１〜２時間程
度で代謝されてしまうため、長期間にわたり連続的に測
定することは不可能である。
調べる方法としては、培養した細胞に薬剤等を投与し一
定期間経過後の細胞の形態や、生き残った細胞の数を数
えることによりその効果の判定を行っていた。このよう
な方法では、顕微鏡下で人間が細胞の形態を観測した
り、数を数えたりするために判定に非常に時間がかかっ
た。また、この方法では細胞の形態や生死の判定しかで
きず、細胞の活動に対する影響などを判定することはで
きない。これを行うためには、一つ一つの細胞に微小な
電極を刺して薬剤等を投与しその時の電気的活動の変化
を見なければならず、高度な技術と時間が必要であっ
た。更に、針を刺すために長期間にわたる測定は不可能
であった。最近では、多数の細胞の細胞内カルシウムイ
オンの変化を細胞内カルシウムイオンの量に応じて蛍光
が変化する薬物を使って光学的に測定する方法が開発さ
れた。しかし、この方法においても薬物が１〜２時間程
度で代謝されてしまうため、長期間にわたり連続的に測
定することは不可能である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
した問題点を解決した細胞に対する薬剤等の長期的な効
果を判定する簡便な方法、及びそれを実施するための簡
便な装置を提供することにある。
した問題点を解決した細胞に対する薬剤等の長期的な効
果を判定する簡便な方法、及びそれを実施するための簡
便な装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明を概説すれば、本
発明の第１の発明は、薬剤等の効果判定方法に関する発
明であって、微小な電極を作製した基板上で細胞を培養
し、薬剤等を添加した時に電極から得られる細胞の活動
電位を測定し、その変化により薬剤等の効果を判定する
ことを特徴とする。また、本発明の第２の発明は、薬剤
等の効果判定装置に関する発明であって、基板上に、培
養液保持容器、該培養液に接した標準電極と１以上の微
小電極、及び該各電極の電気絶縁用の絶縁層を装備した
設備、該各電極よりの電圧の増幅器、該増幅器よりの信
号の記録計、及びこれら各設備を接続する器具を備えて
なることを特徴とする。更に本発明の第３の発明は、他
の薬剤等の効果判定装置に関する発明であって、上記第
２の発明の装置において、各電極間に仕切り板を備えて
なることを特徴とする。
発明の第１の発明は、薬剤等の効果判定方法に関する発
明であって、微小な電極を作製した基板上で細胞を培養
し、薬剤等を添加した時に電極から得られる細胞の活動
電位を測定し、その変化により薬剤等の効果を判定する
ことを特徴とする。また、本発明の第２の発明は、薬剤
等の効果判定装置に関する発明であって、基板上に、培
養液保持容器、該培養液に接した標準電極と１以上の微
小電極、及び該各電極の電気絶縁用の絶縁層を装備した
設備、該各電極よりの電圧の増幅器、該増幅器よりの信
号の記録計、及びこれら各設備を接続する器具を備えて
なることを特徴とする。更に本発明の第３の発明は、他
の薬剤等の効果判定装置に関する発明であって、上記第
２の発明の装置において、各電極間に仕切り板を備えて
なることを特徴とする。
【０００５】本発明は前記の問題点を解決するために、
細胞を微小な電極を作製した基板の上で培養しこの電極
を通して細胞を破壊することなく細胞の活動電位を測定
することにより、長期間にわたる薬剤等の効果を判定す
るものである。なお、本発明において、薬剤等とは、薬
品のような薬剤ばかりでなく、フグ毒のような細胞毒も
意味し、要するに細胞に対して作用する物をいう。
細胞を微小な電極を作製した基板の上で培養しこの電極
を通して細胞を破壊することなく細胞の活動電位を測定
することにより、長期間にわたる薬剤等の効果を判定す
るものである。なお、本発明において、薬剤等とは、薬
品のような薬剤ばかりでなく、フグ毒のような細胞毒も
意味し、要するに細胞に対して作用する物をいう。
【０００６】以下、図面を用いて本発明を具体的に説明
する。図１は本発明装置の１例を模式的に示した概要平
面図である。図１において、符号１は微小電極、２は基
板、３は培養液を保つための容器、例えばリング、４は
電極を電気的に絶縁するための絶縁層、５は増幅器、６
は記録計を意味する。図２は微小電極１の先端部の拡大
図であり、その先端のみが培養液と接触し、他は絶縁層
で覆われている。図３は、図１における、基板と、その
上に装備された設備の箇所を模式的に示した横断面概要
図である。細胞を、例えば通常の細胞培養法と同様な方
法で基板上のリング内で培養する。培養後、５〜６日経
過すると、図４に示したように例えば４個の電極から同
期したバースト状の電気信号が得られる。その後時間の
経過と共に得られる信号は図４に示したように変化して
行く。すなわち、図４は、図１に示すような本発明の装
置の１例を用いて、細胞からの電気信号を長期間にわた
って測定して得られた信号の例を示す図である。本発明
によれば、このようにして、得られる信号を比較するこ
とにより薬剤等の長期間にわたる細胞に対する影響をし
ることができ、図５はその１例を示す図である。
する。図１は本発明装置の１例を模式的に示した概要平
面図である。図１において、符号１は微小電極、２は基
板、３は培養液を保つための容器、例えばリング、４は
電極を電気的に絶縁するための絶縁層、５は増幅器、６
は記録計を意味する。図２は微小電極１の先端部の拡大
図であり、その先端のみが培養液と接触し、他は絶縁層
で覆われている。図３は、図１における、基板と、その
上に装備された設備の箇所を模式的に示した横断面概要
図である。細胞を、例えば通常の細胞培養法と同様な方
法で基板上のリング内で培養する。培養後、５〜６日経
過すると、図４に示したように例えば４個の電極から同
期したバースト状の電気信号が得られる。その後時間の
経過と共に得られる信号は図４に示したように変化して
行く。すなわち、図４は、図１に示すような本発明の装
置の１例を用いて、細胞からの電気信号を長期間にわた
って測定して得られた信号の例を示す図である。本発明
によれば、このようにして、得られる信号を比較するこ
とにより薬剤等の長期間にわたる細胞に対する影響をし
ることができ、図５はその１例を示す図である。
【０００７】次に、本発明の第３の発明に従って、仕切
り板を有する装置の１例を図６に示す。図６において、
符号１〜４は図１と同義であり、７は仕切り板、８はマ
ルチチャネルの増幅器、９はマルチチャネルの記録計を
意味する。なお、図７は、図３と同様な図６において、
基板と、その上に装備された設備の箇所を模式的に示し
た横断面概要図である。図６に示す装置を用いれば、各
仕切り内にそれぞれ異なる濃度又は種類の薬剤等を加え
ることにより、濃度や種類の異なる薬剤等の影響を同時
に測定することが可能である。図８はその１例を示す図
である。
り板を有する装置の１例を図６に示す。図６において、
符号１〜４は図１と同義であり、７は仕切り板、８はマ
ルチチャネルの増幅器、９はマルチチャネルの記録計を
意味する。なお、図７は、図３と同様な図６において、
基板と、その上に装備された設備の箇所を模式的に示し
た横断面概要図である。図６に示す装置を用いれば、各
仕切り内にそれぞれ異なる濃度又は種類の薬剤等を加え
ることにより、濃度や種類の異なる薬剤等の影響を同時
に測定することが可能である。図８はその１例を示す図
である。
【０００８】
【実施例】以下、本発明を実施例により更に具体的に説
明するが、本発明はこれら実施例に限定されない。
明するが、本発明はこれら実施例に限定されない。
【０００９】実施例１ 図１に示すような装置を用いた本発明の１実施例を示
す。動物から取り出した脳の細胞を通常の細胞培養法と
同様な方法で基板の上で培養する。培養後５〜６日経過
すると、図４に示したように４個の電極から同期したバ
ースト状の電気信号が得られる。その後時間の経過と共
に得られる信号は図４に示したように変化して行く。培
養開始直後にフグ毒を投与し培養後２１日に得られる電
気信号を、フグ毒の投与がなかったものと比較し図５に
示した。図５から明らかなように、フグ毒を投与したも
のでは、電極間の同期があまりなく得られる信号も小さ
くなっている。これは、細胞間の結合があまりできてい
ないことを示しており、フグ毒が細胞間の結合を阻止す
るような性質を持つことがわかる。このようにして、得
られる信号を比較することにより薬剤等の長期間にわた
る細胞に対する影響をしることができる。
す。動物から取り出した脳の細胞を通常の細胞培養法と
同様な方法で基板の上で培養する。培養後５〜６日経過
すると、図４に示したように４個の電極から同期したバ
ースト状の電気信号が得られる。その後時間の経過と共
に得られる信号は図４に示したように変化して行く。培
養開始直後にフグ毒を投与し培養後２１日に得られる電
気信号を、フグ毒の投与がなかったものと比較し図５に
示した。図５から明らかなように、フグ毒を投与したも
のでは、電極間の同期があまりなく得られる信号も小さ
くなっている。これは、細胞間の結合があまりできてい
ないことを示しており、フグ毒が細胞間の結合を阻止す
るような性質を持つことがわかる。このようにして、得
られる信号を比較することにより薬剤等の長期間にわた
る細胞に対する影響をしることができる。
【００１０】実施例２ 図６に示すような装置を用いた本発明の１実施例を示
す。仕切り板７によって４個の仕切りを作り、それぞれ
に異なる薬剤等を投与する。すなわち、対照は無投与と
し、その他に、ＴＴＸ（フグ毒）、ＡＰ−Ｖ（２−アミ
ノ−５−ホスホノ吉草酸）、ＢＭＩ（ビキュキュリン）
を投与し、培養後２１日に得られた電気信号を図８に示
した。薬剤等の種類によって得られるパターンは異なっ
ており、それぞれ細胞間結合形成に異なった効果を果し
ていることがわかる。このようにして異なる種類の薬剤
等の影響を同時に測定することが可能である。
す。仕切り板７によって４個の仕切りを作り、それぞれ
に異なる薬剤等を投与する。すなわち、対照は無投与と
し、その他に、ＴＴＸ（フグ毒）、ＡＰ−Ｖ（２−アミ
ノ−５−ホスホノ吉草酸）、ＢＭＩ（ビキュキュリン）
を投与し、培養後２１日に得られた電気信号を図８に示
した。薬剤等の種類によって得られるパターンは異なっ
ており、それぞれ細胞間結合形成に異なった効果を果し
ていることがわかる。このようにして異なる種類の薬剤
等の影響を同時に測定することが可能である。
【００１１】
【発明の効果】以上説明したように、基板に作製した微
小電極により非破壊で細胞の電気活動を同時に多点で測
定し、その活動を比較することにより薬剤等の効果を判
定するため、長期にわたる効果を簡便に測定することが
できる。
小電極により非破壊で細胞の電気活動を同時に多点で測
定し、その活動を比較することにより薬剤等の効果を判
定するため、長期にわたる効果を簡便に測定することが
できる。
【図１】本発明装置の１例を模式的に示した概要平面図
である。
である。
【図２】図１における微小電極１の先端部の拡大図であ
る。
る。
【図３】図１における、基板と、その上に装備された設
備の箇所を模式的に示した横断面概要図である。
備の箇所を模式的に示した横断面概要図である。
【図４】図１に示すような装置を用いて、細胞からの電
気信号を長期間にわたって測定して得られた信号の例を
示す図である。
気信号を長期間にわたって測定して得られた信号の例を
示す図である。
【図５】図１に示すような装置を用いて、フグ毒の効果
を測定した信号の例を示す図である。
を測定した信号の例を示す図である。
【図６】仕切り板を有する本発明装置の１例を模式的に
示した概要平面図である。
示した概要平面図である。
【図７】図６における、基板と、その上に装備された設
備の箇所を模式的に示した横断面概要図である。
備の箇所を模式的に示した横断面概要図である。
【図８】図６に示す装置を用いて、異なる種類の薬剤等
の効果を同時に測定した信号例を示す図である。
の効果を同時に測定した信号例を示す図である。
１：微小電極、２：基板、３：培養液を保つための容
器、４：電極を電気的に絶縁するための絶縁層、５：増
幅器、６：記録計、７：仕切り板、８：マルチチャネル
の増幅器、９：マルチチャネルの記録計
器、４：電極を電気的に絶縁するための絶縁層、５：増
幅器、６：記録計、７：仕切り板、８：マルチチャネル
の増幅器、９：マルチチャネルの記録計
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上岡 裕之 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 微小な電極を作製した基板上で細胞を培
養し、薬剤等を添加した時に電極から得られる細胞の活
動電位を測定し、その変化により薬剤等の効果を判定す
ることを特徴とする薬剤等の効果判定方法。 - 【請求項２】 基板上に、培養液保持容器、該培養液に
接した標準電極と１以上の微小電極、及び該各電極の電
気絶縁用の絶縁層を装備した設備、該各電極よりの電圧
の増幅器、該増幅器よりの信号の記録計、及びこれら各
設備を接続する器具を備えてなることを特徴とする薬剤
等の効果判定装置。 - 【請求項３】 請求項２に記載の装置において、各電極
間に仕切り板を備えてなることを特徴とする請求項２に
記載の薬剤等の効果判定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31600994A JPH08149998A (ja) | 1994-11-28 | 1994-11-28 | 細胞に対する薬剤等の効果を判定する装置及び方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31600994A JPH08149998A (ja) | 1994-11-28 | 1994-11-28 | 細胞に対する薬剤等の効果を判定する装置及び方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08149998A true JPH08149998A (ja) | 1996-06-11 |
Family
ID=18072238
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31600994A Pending JPH08149998A (ja) | 1994-11-28 | 1994-11-28 | 細胞に対する薬剤等の効果を判定する装置及び方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08149998A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008100287A3 (en) * | 2006-09-18 | 2008-12-18 | Univ North Texas | Multinetwork nerve cell assay platform with parallel recording capability |
| WO2015068530A1 (ja) * | 2013-11-11 | 2015-05-14 | 浜松ホトニクス株式会社 | 細胞観察装置 |
-
1994
- 1994-11-28 JP JP31600994A patent/JPH08149998A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008100287A3 (en) * | 2006-09-18 | 2008-12-18 | Univ North Texas | Multinetwork nerve cell assay platform with parallel recording capability |
| JP2010518885A (ja) * | 2006-09-18 | 2010-06-03 | ユーニヴァーサティ、アヴ、ノース、テクサス | 並列記録能力を有するマルチネットワーク神経細胞分析プラットフォーム |
| WO2015068530A1 (ja) * | 2013-11-11 | 2015-05-14 | 浜松ホトニクス株式会社 | 細胞観察装置 |
| JP2015094618A (ja) * | 2013-11-11 | 2015-05-18 | 浜松ホトニクス株式会社 | 細胞観察装置 |
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