微小クラーク型酸素電極を用いた細胞の呼吸活性測定用デバイス

摘要

近年、様々な状況、応用において、微量なサンプルや試薬を用いて細胞の呼吸活性を測定する必要性が生じている。演者らのグループでも微小ストレス診断用デバイスを報告しているが、ここでは血中から分離した好中球に大腸菌を殺菌させ、大腸菌群全体としての呼吸活性の変化から活性のある大腸菌数を測定した。この目的のためには、微小な酸素電極が有用である。演者らのグループでは、過去に微小クラーク型酸素電極の開発を進めてきたが、ここでは微量な電解液をいかに電極付近に導入するかが問題となる。一つの手法としては、デバイスを完成後、使用前に電解液を導入する方法が考えられる。しかし、酸素を含む気泡を混入させないように電解液を導入する点で熟練を要し、これが一般のユーザーが使用する上での課題となつていた。そこで、本研究では、電解質層を含むデバイスを一旦乾燥状態で完成させ、酸素の還元に必要な水分を、酸素透過膜を通して水蒸気の形で導入する方式を用いた。上記の問題に加え、微小酸素電極では、微量な電解液中の水分の蒸発による応答の不安定化が問題であった。本研究では、これを防止するために、蒸発防止剤としてソルビトールを電解液中に添加し、その効果を調べた。最後に、この微小酸素電極により、細胞の呼吸活性の変化を測定することを試みた。以上の検討結果について報告する。