細胞内チトクロムオキシダーゼの近赤外光磁気応答による代謝活性評価

摘要

本研究では，磁場空間・近赤外分光法を組み合わせ，細胞レベルでの代謝活性を高感度検出する計測手法を開発するための磁気光学的分光法の基礎研究を目的としている．代謝活性を評価するためのパラメータとして，我々はチトクロムオキシダーゼに着目し，690・780・830nm の3つの吸光度から算出した．今実験では，粘菌・骨芽細胞の2種類の細胞を用い，3種類の刺激によるチトクロム濃度変化を検出する実験を試みた．結果，粘菌はチトクロム濃度の周期的変化を示したが，光刺激及び磁場曝露後はチトクロム濃度が顕著に変化した．また骨芽細胞も磁場曝露に対し抑制傾向にあることを示した．これより高感度検出に成功していることが明らかとなった．%In the present study, a cellular level response of Cyto-aa3 oxidation was investigated in real time under both time-varying and strong static magnetic fields of 5 T. Two kinds of cells, a slime mold, Physarum polycephalum, and bone forming cells, MC-3T3-E1, were used for the experiments. The oxidation level of the Cyto-aa3 was calculated by optical absorptions at 690nm, 780nm and 830nm. The slime mold showed a periodic change in Cyto-aa3 oxidation, and the oxidation-reduction cycle of Cyto-aa3 was apparently changed when visible-light irradiated the slime mold. Similarly to the case with light, time-varying magnetic fields and 5-T static magnetic fields changed the oxidation-reduction cycle during and after the exposures.