集光フェムト秒レーザーを用いた単一神経細胞の光刺激法の開発

カテゴリ: 部門大会

論文No: TC3-5

グループ名: 【C】平成24年電気学会電子・情報・システム部門大会講演論文集

発行日: 2012/09/05

タイトル(英語): Development of Optical Stimulation of Living Neuronal Network by a Focused Femtosecond Laser

著者名: 坂本 泰隆(産業技術総合研究所,関西学院大学),工藤 卓(関西学院大学),田口 隆久(産業技術総合研究所),細川 千絵(産業技術総合研究所,関西学院大学)

著者名(英語): Yasutaka Sakamoto(National Institute of Advanced Industrial Science and Technology,Kwansei Gakuin University),Suguru N. Kudoh (Kwansei Gakuin University),Takahisa Taguchi(National Institute of Advanced Industrial Science and Technology),Chie Hosokawa(National Institute of Advanced Industrial Science and Technology,Kwansei Gakuin University)

キーワード: 神経細胞|フェムト秒レーザー|刺激刺激|Neuron|Femtosecond laser|Stimulation

要約(日本語): 神経細胞ネットワークの特性を明らかにするためには、電気生理学的或いは薬理学的手法により特定の細胞や細胞群を刺激し、発生する活動電位の時空間パターンを解析する必要がある。我々は、この過程を能動的に、かつ非侵襲に操作可能な手法として、集光フェムト秒レーザーを用いて単一神経細胞を刺激する手法を開発した。蛍光カルシウム指示薬を負荷した細胞にフェムト秒レーザーを照射すると、レーザー光の集光領域において細胞内カルシウムイオン濃度の上昇に起因する蛍光強度の増加がみられ、この増加がレーザー光強度や照射時間、集光位置に依存することを明らかにした。また、多点電極皿で培養した神経回路網において電極上の一細胞にレーザー光を照射すると、照射直後より電位の急激な変化が見られ、レーザー照射に伴い活動電位が誘発されたと考察した。以上の結果は、本手法により単一神経細胞の刺激が可能であることを明示している。

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