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3次元培養技術

NanoCulture製品の特徴

NanoCultureシリーズの多彩なウェルサイズ

NanoCulture Plate / Dish は、24、96、384 well plate から 35 mm dish までシリーズ化しています。多彩なウェルサイズは、3D cell based assay からスフェロイドの大量調製まで、様々な実験に対応します。

【3次元培養・製品ラインナップ>>】

NCP(24、96、384 well)と NCD (35mmφ)

NanoCultureシリーズの優れた特徴

簡便な操作性 通常の単層培養の操作と同じ。開封後、細胞懸濁液をウェルに添加するだけ。
高い観察性 視野内すべてのスウェロイドに対して同一焦点での観察が可能。Time-lapse 測定に最適。そのまま蛍光 / 発光ブレートリーダーで測定可能。
均一な製造ロット コート剤処理なし。生物由来成分を含まない。化成品のためロット間差はほとんどない。
高い細胞生存率 接着することにより高い増殖性を有す。また、遊走しながらスフェロイド形成をするため、プレートに接着する生きた細胞がスフェロイド形成に関与する。
早いスフェロイド形成 播種3日目には顕微鏡観察にてスフェロイドが確認できる。
スフェロイド大量調製 同じシステムの35mm dishを用意。培養面積を増やすことにより、大量のスフェロイドを調製することが可能。

細胞のキャラクターに応じたスフェロイドのモルフォロジー
NCPのボトムは透明であり、培養中の細胞を容易に観察できます(明視野及び蛍光)。ボトムフィルムに接着しているため、フォーカスをあわせやすく、また、time-lapse画像を取得する際に視野から外れることなく連続観察が可能です。 NCP/NCDでは細胞のキャラクターに応じた形状のスフェロイドを形成します。E-cadherinが高発現している上皮性のがん細胞は、細胞間接着が強くcompactなスフェロイドを形成しますが、E-cadherinがほとんど発現していないがん細胞は、クラスター状(ブドウの房状)のスフェロイドを形成します。

【一般的なスフェロイドの形状】

  • 表面が滑らかな球形
    例:HCT116細胞

  • 表面に凹凸のある塊
    例:PC-3細胞

  • ブドウ状
    例:SK-BR3細胞

【管構造を形成するスフェロイド】

  • CalceinAMで染色し、
    共焦点蛍光顕微鏡で観察

  • 透過型顕微鏡で観察

  • ヒト乳腺がん細胞MCF7はNCP上で 管構造を形成する。
    データご提供:早稲田大学 並木秀男教授

他の3次元培養技術との比較

NCP/NCDはscaffold typeの3次元培養システムであり、増殖性、生存率に優れます。また、scaffold typeの欠点であるロット間誤差、操作の煩雑さ、イメージングやエンドポイント測定のし難さなど、High-throughput screeningにおける諸問題を克服しています。

増殖性
低接着プレートでは増殖性が低い細胞に関して、MatrigelTMと同等の増殖性を示します。

HepG2の増殖曲線
HepG2を14日間培養し、1、5、7、10及び14日後にATP濃度を測定した。
HepG2は低接着プレートでの増殖性が低いが、NCPではMatrigelと同等の増殖性を示した。

生存率
低接着タイプの3次元培養プレートとは異なり、NCPのスフェロイドは高い生存率を示します。
詳細は明らかではありませんが、NCPの場合はスフェロイドサイズが急激には大きくならないため、極端な低栄養、低酸素状態になりにくいことが1つの要因と考えられます。

HT29細胞のCalceinAM染色像
HT29細胞を96ウェルプレートに1×104 cells/wellで播種し、7日間培養してスフェロイドを形成。その後、分散、CalceinAMで染色した。ほぼ全ての細胞から蛍光が観察され、細胞の生存率が高いことが分かる。

生存率(続き)

  • 平面培養器

  • NCP

  • Low Attachment A

  • Low Attachment B

  • 生存率(高)

  • 生存率(高)

  • 生存率(低)

  • 生存率(低)

HepG2スフェロイドのEthD-1染色像
赤色部分が死細胞。NCPでは、生細胞はプレートに接着してスフェロイドを形成し、死細胞はシングルセル状に浮遊しています。

他技術との比較表

NCP/NCD Scaffold Scaffold-free
操作性 (実験のし易さ) ○ × ○
観察性 (ライブイメージング, 蛍光イメージング) ○ △ △
ロット間均一性 ○ × ○
1週間培養後の細胞生存率 ○ ○ △
細胞増殖率 ○ ○ △
スフェロイド形成速度 ○ △ ○
スフェロイド大量培養から多検体処理 ○ ○ ×