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電気細胞基質インピーダンスセンシングまたはECIS（Applied BioPhysics Inc.の商標）は、生体外、つまり明確に定義された実験室環境内で生きた動物細胞をモニタリングするための非侵襲的な生物物理学的アプローチを指します。[1]
ECIS では、細胞は細胞培養皿 (ペトリ皿)の底に置かれた小さな平面の金薄膜電極の表面で増殖します。次に、細胞で覆われた電極の ACインピーダンスを、時間の関数として 1 つまたは複数の周波数で測定します。細胞膜の絶縁特性により、細胞は誘電体粒子のように動作し、電極の被覆率が増加するにつれてインピーダンスが増加し、最終的には細胞の合流層 (つまり連続層) が形成されます。合流細胞層では、測定されるインピーダンスは主に細胞の 3 次元形状によって決まります。細胞の形状が変化すると、細胞体を通過する電流経路も変化し、それに応じてインピーダンスが増減します。したがって、時間分解インピーダンス測定を記録することで、細胞形状の変化をサブミクロ解像度でリアルタイムに追跡でき、バイオ分析に使用できます。[2]
動物細胞の形状は代謝の変化や化学的、生物学的、物理的刺激に非常に敏感に反応するため、ECIS 技術は細胞生物学研究室のさまざまな実験設定で応用されています。細胞毒性研究や薬剤開発におけるセンサーとして、またはin vitro表面への細胞接着を追跡するための非侵襲的手段として使用できます。[3] ECIS 技術に基づく機器は、電極表面 (マイクロモーション) に広がる接着細胞の化学運動活性や、ECIS ベースの創傷治癒アッセイにおける走化性活性のモニタリングにも特化しています。
参考文献
- ^ Giaever & Keese: 哺乳類細胞のための形態学的バイオセンサー、Nature 366(1993)591-2
- ^ Wegener、Zink、Roesen、Galla: 電気化学インピーダンス測定を用いたウシ大動脈内皮細胞のβアドレナリン刺激のモニタリング。Eur . J. Physiol. 437/6(1999)925-934
- ^ Wegener、Keese、Giaever: 人工表面上での細胞拡散の動態を追跡するための非侵襲的手段としての ECIS。Exp . Cell Res. 259(2000)158-166