2023.12.20

心筋細胞のための光学イメージングシステムの開発

marugotoyoten

インペリアル・カレッジ・ロンドンのYoutube動画「心筋細胞のための光学イメージングシステムの開発」について要点と要約をまとめました

３つの要点

要点１
心筋細胞の異常なカルシウムシグナルの起源と細胞構造の関連を研究
要点２
光シート顕微鏡は最小の光線照射と高速なイメージ取得を提供する
要点３
カルシウム波は保存されたTチューブル構造を持つ領域から発生する

要約

国立心肺研究所との共同で、物理学部の私たちのグループは、心筋細胞を研究するための顕微鏡システムを開発しました
心不全は予後が良くない一般的な病気であり、異常なカルシウムシグナルが不整脈や突然の心停止を引き起こす原因を理解することを目指しました。私たちのシステムは、個々の細胞内でこれらの異常事象がどこで起こっているかを特定し、細胞構造の変化と関連付けることができます。

細胞イメージングのための光シート顕微鏡
私たちは、光シート顕微鏡と呼ばれる技術を使用して単一の心筋細胞を撮影しました。シリンドリカルレンズを使用してレーザービームを焦点化し、細胞内の蛍光を励起するための光シートを作成しました。この技術は、最小限の光線照射、アウトオブフォーカスの背景がない、高速なイメージ取得などの利点を提供します。しかし、人間の髪の毛ほど小さい筋肉細胞のイメージングは課題でした。物理学部の私たちのシステムは、サンプルをスキャンし高いフレームレートで画像を取得するために可動式の対物レンズを使用してこの課題を克服しました。

カルシウム波とTチューブル構造の調査
私たちは心筋細胞内のカルシウム波の起源と心不全で劣化するTチューブル構造との関係を調査しました。私たちの光シート顕微鏡は、これらの波の3D起源を捉え、Tチューブルネットワークの存在を定量化することができました。驚くべきことに、私たちの結果は、波が主に保存されたTチューブル構造を持つ領域から発生していることを示しました。初めの仮説とは逆です。これらの結果は統計的に有意ですが、より大きなサンプルサイズでのさらなる研究が必要です。

将来の計画と謝辞
将来的には、より高い解像度を持つ顕微鏡システムを構築し、より多くのサンプルを用いた拡大研究を行うことを目指しています。最近、このプロジェクトについての資金提供を受けました。物理学部および国立心肺研究所の関係者、統計諮問サービスのサポートに感謝します。

▼今回の動画

https://www.youtube.com/watch?v=ayhtVqh_lSc