光ピンセット SENSOCELL　概要

イタリアの生物学向け光ピンセットの専門メーカーIMPETUX社が提供する非常に使い勝手の良い光ピンセットです。

"光ピンセット-SENSOCELL™" は、面倒な事前のキャリブレーションを必要とせずに、顕微鏡観察下の細胞や生体分子を非接触にトラップ(最大256個)することができます。
サンプルや培地に影響されず、球体に限らず、様々な形状に対応します。生きている細胞や組織内に対しても適応する為、細胞生物学研究に最適な製品です。

レーザーは、超低ノイズの単一の周波数レーザー（5W、1064nm）を採用しており、細胞や生体分子等に対するダメージを最小限に抑えられます。

操作性の高いソフトウェアも付属している為、光ピンセットのご利用経験のない方でも簡単に操作することができます。

トラップ対象を自在に動かせる高操作性。

本装置は、80×80 µm（60×対物レンズの場合）の広範囲に最大256個まで正確にトラップすることができ、同時に16個までトラップ対象を動かすことができます。トラップ力は、最大500 pNで、トラップ対象を任意の位置に自由に移動させることが可能です。

本映像は、大腸菌をトラップした映像です。
1点でトラップして動かし、2点でトラップして、向きを変えています。

"in vitro" & "in vivo" の条件に対応し、細胞内および組織にも適用可能。

当装置は「LIGHT MOMENTUM METHOD」を採用しており、力を直接測定します。これにより、細胞や組織内の力も測定することができます。

特長

• キャリブレーション不要
• サンプルや培地に影響されない
• どんな形状にも対応
• 細胞や組織内の力の測定も可能
• 「in vitro」、「in vivo」、「in situ」の条件に対応
• 細胞内および組織に対応
• 最大256の光学式トラップ
• さまざまな顕微鏡との組み合わせが可能
• 力の分解能：< 50 fN
• 高い精度：±5% (最大±10%)
• 位置分解能：1nm
• 様々なモーションパターンを測定可能

アプリケーション

• メカノバイオロジー研究
• 細胞膜張力測定
• 動的粘弾測定
• 核の機械特性(核膜への機械的圧力と細胞応答)
• 細胞間相互作用
• 生物学やマイクロマシニングの研究
• 細胞生物学研究
• 生物物理学研究

アプリケーションの例

線虫（C elegans）の神経細胞(ニューロン)

上記の映像とグラフは、 線虫（C elegans）の神経細胞(ニューロン)にビーズを接着させ、膜の引っ張り試験を行っていることを表しています。
ビーズを引っ張る速さを上げていくと、ビーズにかかる力が大きくなります。一方で、引っ張る速さに関わらず、緩和時間は変わらないことが分かります。

動的粘弾測定の例

上記の映像とグラフは、動的粘弾測定の例です。ここでは、ゲル中でマイクロ粒子を任意の周波数で動かし、弾性率・粘性率を計測しています。光ピンセットを用いることで、局所的な動的粘弾測定が可能です。

マウスの初期胚(受精卵)での動的粘弾計測

上記の映像とグラフは、 マウスの初期胚(受精卵)での動的粘弾計測をしています。粒子を使用せず、細胞質にあるベシクル（粒子）を直接トラップし、これを動かすことで、細胞質における粘弾率を計測しています。

核の機械特性の測定例

上記の映像は、核の機械特性の測定例です。ゼブラフィッシュの幹細胞とビーズを使用して、核膜への機械的圧力をかけた際にどのような細胞形態の変化が起こるのかを見ています。驚くことに、核膜にビーズを当て続けると、細胞そのものの形態が変化してしまいます。

細胞・核の変形 細胞間相互作用の測定例

上記の映像は、細胞・核の変形 細胞間相互作用の測定例です。右側にあるT細胞をトラップして動かし、がん細胞へ接着させます。数秒放置した後、T細胞をがん細胞から引き離していき、細胞間の接着力を計測しています。

ソフトウェア「LightAce」

LightAce は、言語はLabviewで作られています。このソフトでは、様々なモーションパターンを設定することができ、それらを組み合わせることもできます。複雑で柔軟なパターンにも対応しており、操作性の高いソフトとなっております。また、複数のトラップ対象にについて、力や位置のデータをリアルタイムで読み取ることができます。さらに、SDK でルーチンを構築できます。ご自身でも作成できるように、マニュアルに例が沢山ございます。もし構築が難しい場合はご相談ください。

上記の映像は、16個の粒子をトラップし、複雑なパターンで動かしています。このように、かなり自由の高い操作が行えるソフトウェアです。