Loading article…
マイクロインジェクションとは、ガラス製マイクロピペットを使用して、顕微鏡レベルまたは境界マクロレベルで液体物質を注入することです。対象は多くの場合、生きた細胞ですが、細胞間空間も対象になる場合があります。マイクロインジェクションは、通常、倍率約200 倍の倒立顕微鏡を使用する単純な機械的プロセスです(ただし、40 ～ 50 倍の解剖用実体顕微鏡や、倒立モデルと同等の倍率の従来の複合正立顕微鏡を使用して実行される場合もあります)。
細胞注入や前核注入などのプロセスでは、標的細胞を顕微鏡の下に配置し、2つのマイクロマニピュレーター（1つはピペットを保持し、もう1つは通常直径0.5〜5μmのマイクロキャピラリー針 （胚に幹細胞を注入する場合はさらに大きい）を保持）を使用して細胞膜や核膜を貫通します。[1] この方法を使用して、ベクターを単一細胞に導入できます。マイクロインジェクションは、生物のクローニング、細胞生物学およびウイルスの研究、および卵細胞質内精子注入（ICSI、/ ˈ ɪ k s i / IK -参照）による男性不妊症の治療にも使用できます。
歴史
マイクロインジェクションは20世紀初頭に生物学的手法として使用され始めましたが、1970年代に入っても一般的には使用されていませんでした。1990年代までにその使用は大幅に増加し、現在では、小胞融合、電気穿孔法、化学的トランスフェクション、ウイルス形質導入とともに、少量の物質を小さな標的に導入するための一般的な実験技術と見なされています。[2]
基本タイプ
マイクロインジェクション システムには、2 つの基本的なタイプがあります。1 つ目は定常フロー システム、2 つ目はパルス フロー システムと呼ばれます。定常フロー システムは、扱いにくく時代遅れではありますが、比較的シンプルで安価です。定常フロー システムでは、マイクロピペットからサンプルの定常フローが供給され、注入されるサンプルの量は、針が細胞内に留まる時間によって決まります。このシステムでは通常、調整可能な圧力源、毛細管ホルダー、粗いまたは細かいマイクロマニピュレーターが必要です。ただし、パルス フロー システムでは、注入されるサンプルの量をより細かく制御して一貫性を保つことができます。細胞質内精子注入の最も一般的な構成には、 Eppendorf の「Femtojet」インジェクターと Eppendorf の「InjectMan」が組み合わされていますが、他のターゲットを対象とする手順では、通常、同様の機能を持つはるかに安価な機器が利用されます。針の配置と動きをより細かく制御でき、さらに、送達される物質の量をより正確に制御できるため、パルス フロー テクニックでは、定常フロー テクニックよりも受容細胞への損傷が少なくなります。しかし、少なくともエッペンドルフのラインは複雑なユーザーインターフェースを備えており、その特定のシステムコンポーネントは通常、定流量システムを作成するために必要なものや他のパルスフローインジェクションシステムよりもはるかに高価です。[3]
前核注入
前核注入法は、受精卵母細胞の核に遺伝物質を注入して遺伝子組み換え生物を作成するために使用される技術です。この技術は、マウス動物モデルを使用して遺伝子の役割を研究するためによく使用されます。
マウスにおける前核注入
マウス精子の前核注入は、トランスジェニック動物を作製するための2つの最も一般的な方法の1つです（胚性幹細胞の遺伝子工学と並んで）。[4] 前核注入を成功させるには、遺伝物質（通常は線状DNA）を、卵母細胞と精子の遺伝物質が分離しているとき（つまり前核期）に注入する必要があります 。[ 5 ]これらの卵母細胞を得るために、マウスは通常、ゴナドトロピンを使用して過剰排卵させます。[6]プラギングが発生すると、マウスから卵母細胞が採取され、遺伝物質が注入されます。次に、卵母細胞は偽妊娠動物の卵管に移植されます。[5]効率はさまざまですが、これらの移植卵母細胞から生まれたマウスの10〜40％に、注入された構成物が含まれている可能性があります。[6] その後、トランスジェニックマウスを繁殖させて、トランスジェニック系統を作成できます。
参照
- 遺伝子組み換え
- 遺伝子組み換えマウス
- 生物学：生命の統一性と多様性
- ナノインジェクション
参考文献
- ^ David B. Burr、Matthew R. Allen (2013年6月11日)。基礎および応用骨生物学。学術誌。p. 157。ISBN 978-0-12-391459-0. 2013年7月15日閲覧。
- ^ フアン・カルロス・ラカル;ロサリオ・ペローナ;ジェームズ・フェラミスコ（1999年6月11日）。マイクロインジェクション。スプリンガー。 p. 9.ISBN 978-3-7643-6019-1. 2013年7月13日閲覧。
- ^ Robert D. Goldman、David L. Spector (2005 年 1 月 1 日)。生細胞イメージング: 実験マニュアル。CSHL。p. 54。ISBN 978-0-87969-683-2. 2013年7月15日閲覧。
- ^ハインツ・ピーター・ナシューア（2010年）。 ゲノム安定性とヒト疾患。シュプリンガー。p.328。ISBN 978-90-481-3471-7. 2013年7月15日閲覧。
- ^ ab Mullin, Ann. 「前核注入」 チューレーン大学。
- ^ ab 「Pronuclear Injection」カリフォルニア大学サンディエゴ校。 2019年12月6日閲覧。