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細胞培養とイメージング

細胞培養は、細胞ベースの研究、特にライブセルの研究への関心の高まりから、一つの科学分野としての地位を確立しています。原核細胞及び真核細胞の培養によって、低、中、高スループット環境下での細胞の増殖、分化、形態形成、アポトーシス、タンパク質発現、薬物の局在、毒性、活動メカニズムなどの幅広い細胞ベースの分析が可能になってきました。細胞培養の応用で特に重要なのは、再生医療における幹細胞培養です。

細胞研究で信頼性の高い結果を得るには、細胞をできるだけ良い状態、かつ一定の個体数に保つことが第一です。特に大量の細胞を扱う研究において重要になります。細胞の状態を最適に保つには、生体内環境に近い条件下で細胞を維持することと、汚染や感染から細胞を守ることが重要です。温度や湿度、あるいはCO2濃度のわずかな変化でさえ、細胞の増殖に影響を与えることがあります。現在では、様々な細胞培養装置(インキュベーター)や細胞培養容器、培地が入手可能で、精密に制御された特定の条件下で細胞を培養することができます。

培養中の細胞を定期的に観察することは、細胞の健康状態や増殖段階をモニタリングする上で重要です。細胞培養で使用する顕微鏡イメージング技術の代表的なものとしては、明視野観察、暗視野観察、位相差観察、ニコン・アドバンスト・モジュレーション・コントラスト(NAMC)観察、DIC(微分干渉)観察などがあります。しかし、観察のために細胞をインキュベーター(培養装置)から取り出すことは、細胞に対する汚染や環境ストレス、物理的ストレスなどのリスクを伴います。画像取得の際の環境ストレスの軽減を目的に、加熱機能付きステージなどの、顕微鏡に搭載する装置が商品化されています。ニコンが開発したBioStation CTは、インキュベーターと顕微鏡イメージングシステムを一体化したもので、観察のために細胞を培養装置から取り出す必要がありません。

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