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がん研究

基礎がん研究では、がん細胞の表現型、遺伝子発現、およびin vitroおよびin vivoにおける微小環境との相互作用を多角的に研究し、発がん機序や悪性化をより深く理解するとともに、新たな治療法の開発を目指しています。 がん研究では、がん細胞の挙動や環境との相互作用、腫瘍モデルの空間分布をタイムラプスで観察するため、高度な蛍光顕微鏡技術の応用が不可欠です。高速かつ高感度な画像取得を実現するAndorソリューションと、3D定量画像解析を可能にするImarisが連携し、がん研究における迅速な発見を促進します。

応用と技術

免疫療法

がん免疫療法はヒト自身の免疫系を利用してがん細胞を攻撃する治療法であり、免疫チェックポイント阻害やT細胞移植療法の臨床的成功に基づき、有望ながん治療法として確立しつつある。がん免疫療法の成功は、実験モデルにおける生体顕微鏡観察戦略で可視化可能な腫瘍内の複数の細胞イベントに依存する。T細胞と腫瘍細胞の生体共培養系では、蛍光顕微鏡により細胞内イベントを捕捉できる。

バックイルミネーション型Sona sCMOs を搭載したDragonflyスピニングディスク共焦点顕微鏡は、高速取得と低光毒性を実現し、長時間露光研究を可能とするため、免疫細胞と癌細胞の相互作用を観察する優れたソリューションである。Imaris for Cancer Research パッケージにより、研究者は実験設定内で発生する動的イベント(細胞接触後の追跡、体積変化、行動など)を解析できる。

オルガノイド

オルガノイドなどの3D細胞培養技術は、生理的状態に近いヒト癌モデルとして機能する。こうした前臨床オルガノイドモデルは、基礎癌研究と癌患者向け治療法試験の架け橋となる。オルガノイドを用いることで、感染から癌進行、変異から発癌に至る過程のモデル化も可能だ。さらに、患者由来の正常組織や腫瘍組織から高効率で培養できるため、個別化癌治療計画への道を開く。

オルガノイドの形態と挙動を詳細に評価するには共焦点イメージング装置が不可欠である。Dragonflyスピニングディスク共焦点システムは、倍率・照明・モードの柔軟性を提供すると同時にデータ取得速度を向上させる。Imaris for Cancer および ResearchImaris for Cell Biologists画像解析パッケージは、オルガノイドモデルを理解するための3D画像可視化、セグメンテーション、詳細な定量測定を可能にする幅広いツールを提供する。

腫瘍微小環境

腫瘍の研究には、血管、細胞外マトリックス、免疫細胞を含むその微小環境の可視化が必要である。腫瘍は常に周囲と相互作用しており、そのイメージングは様々な要素間の複雑な相互作用を明らかにし、がん進行や治療への反応の理解を深める可能性がある。 こうした相互作用を研究するには、3Dボリュームデータ、特に単一細胞レベルでの腫瘍細胞や血管などの腫瘍微小環境の特徴を示すタイムラプス動画の取得が必要である。

このようなサンプルの生体内蛍光イメージングに最適なソリューションは、深部組織への浸透を可能にする多光子顕微鏡であり、高速で交感度のバックイルミネーション型Sona sCMOs または iXon EMCCDを搭載しています。Imaris for Cancer Researchは、複雑なデータセットの3D多色可視化、対象物のセグメンテーションおよび追跡を可能にし、システムの微妙な動的変化を研究するため、 は、腫瘍をその自然な微小環境で研究するための理想的な画像可視化および解析ソリューション ツールです。

空間トランスクリプトミクス

細胞生物学における空間トランスクリプトミクスとは、組織/細胞内の多数の(Xn)RNA(またはその他の生物学的分子)を、その2次元または3次元の文脈において検出する手法である。文献上では空間分解能トランスクリプトミクス、空間トランスクリプトミクス、マルチプレクシング、イン・シチュ・マルチプレックスイメージングなど、様々な名称で登場する。 空間トランスクリプトミクスの主な利点は、遺伝子の発現部位とその周囲環境(マイクロ環境)の理解を助ける能力にある。がん研究においては、この強力な技術により主要発現遺伝子を特定することで、疾患の進行予測が可能となる。

Dragonflyは、イン・シチュ多重ハイブリダイゼーションに最適なソリューションです。広視野を備えた Dragonflyスピニングディスク共焦点 顕微鏡は、組織ボリュームの迅速な取得を可能にします。さらに、デュアルマイクロレンズディスクシステムと、Andorの高ダイナミックレンジ・高量子効率カメラ(バックイルミネーション型SonasCMOSiXon EMCCDシリーズなど)を組み合わせることで、サンプル内の全信号(最も微弱なものから最も明るいものまで)を捕捉できます。

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がん細胞の運動性

がん細胞は正常細胞よりも運動性が高く、この特性が腫瘍の転移に寄与することが知られている。転移はがん治療における最大の課題の一つであり、疾患の急速かつ制御不能な進行を招く。細胞運動性の研究と、がん細胞の運動性増強に関与する遺伝子の同定は、がんの浸潤・転移の理解を深め、最終的にはがん患者に対するより効果的な治療戦略の開発につながる。

高速・高感度バックイルミネーション型Sona sCMOs を搭載したDragonflyスピニングディスク共焦点顕微鏡は、生細胞イメージングおよび移動研究に最適なソリューションです Imaris for Cancer Researchは 、細胞分裂を含む細胞の追跡 長期間にわたり可能にし 、速度、変位など多様な運動パラメータの解析を実現します

細胞骨格の研究

正常時および病態下における細胞骨格の研究は、がん細胞の挙動を理解する上で極めて重要である。複数の研究で、細胞骨格が関与する正常細胞の挙動ががん細胞では変化することが実証されている。細胞運動における重要な役割から、細胞骨格成分であるアクチンフィラメントと微小管は、複数の抗がん療法の標的となっている。 がん細胞が体内で移動するために細胞骨格タンパク質をどのように利用しているかを解明することは、これらのタンパク質シグナルを逆転させる標的療法の開発につながる可能性がある。

細胞骨格の研究には、その微小構造を捉えるため、SRRF Stream+互換のiXon Life/iXon Ultra EMCCDSonaバックイルミネーションsCMOsなど、超解像機能を備えた精密な共焦点顕微鏡が必要です細胞生物学者向けImarisは、細胞骨格と他の細胞構成要素との相互作用を研究するための理想的な画像解析パッケージです。

がん研究のためのソリューション

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