共同研究報告書


研究区分 一般研究

研究課題

 低温場中での走化性因子ケモカインの濃度勾配による好中球運動の観察と解析
新規・継続の別 継続（平成16年度から）
研究代表者／所属 九州工業大学
研究代表者／職名 助教授
研究代表者／氏名 玉川雅章

研究分担者／氏名／所属／職名
　
氏　　名
所　　属
職　　名

1

 古川義純 北大低温研

研究目的 生体内での免疫反応機構でみられる好中球（白血球）運動の走化性サイトカインの濃度勾配や周囲場の温度勾配による影響を調べ，その物理的な運動機構を明らかにし，生体内の薬物搬送システム（ドラッグデリバリーシステム）への応用に対する基礎的な検討を行う．
　　
研究内容・成果 平成16〜17年度において，実験システムの確立および実験データ取得を光学的な改良を施したマッハツエンダー干渉計を行い，低濃度勾配においても干渉縞の変化として関知できることを示した．特に，前年度ではマランゴニ効果を引き起こす白血球膜の界面張力勾配が，無機材料とは異なり濃度に対して特異な分布であることを観察実験から得ることができた．本年度では，より高精度の実験データ取得を目指して，前年度に引き続き濃度勾配や温度勾配の定量的な測定下における好中球の運動の可視化観察を共同で行う．

本年度は，マッハツエンダー干渉計で計測をなしえなかった極低濃度のサイトカイン濃度分布を共焦点蛍光顕微鏡を用いて観察および解析を行った．具体的には，1000-1ng/mlという極低濃度のサイトカインIL-8（分子量8000）溶液を水に滴下したときの濃度分布をサイトカインに付着した蛍光物質の共焦点顕微鏡観察により，その時間変化観察を試みた．その結果として，微弱であるが蛍光をとらえることができ，その蛍光の点の移動を捉えることが可能となった．しかしながら，取得画像におけるノイズが大きいこと（S／N比が小さいこと）や共焦点蛍光顕微鏡のもつ欠点としての時間分解能などの要因により，おおよそサイトカインIL-8の拡散係数についてはタンパク質の拡散係数のと同じオーダであることは算出できたが，正確な値の導出には至っていない．
今後は，通常の蛍光顕微鏡との併用によりサイトカインIL-8の拡散係数計測の精度向上および白血球の膜界面での濃度分布計測を行っていく予定である．
　　
成果となる論文・学会発表等 M. Tamagawa， Y. Kubomoto， K. Mukai， Y， Furukawa， The effects of cytokine concentration on the flow around a suspended chemotactic neutrophile in liquid， Proc. of EABS& BSJ2006， S358， 2006.11

M. Tamagawa， K. Mukai， Y. Furukawa，EFFECTS OF GRADIENT OF
CYTOKINE CONCENTRATION ON CHEMOTAXIS OF NEUTROPHILE WHITE BLOOD CELLS， Proc. of Particulate Process in the Pharmaceutical
Industry， Montreal， CANADA， 2005.6

原田聖士，玉川雅章，向井楠宏，古川義純，山野井一郎，サイトカイン濃度勾配による白血球の水中運動の観察， 第18回バイオエンジニアリング講演会講演論文集，135-136， 2006.1