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発生生物学

発生生物学では、生物の発生や成長の過程の観察・研究が行われ、遺伝子、分子、細胞、組織レベルの研究が含まれています。研究目的は健康または疾病状態における細胞の分化、形態形成、変態、再生、器官形成、アポトーシスなどのプロセスに関わる、遺伝子発現の空間的、時間的制御の基礎的な仕組みを理解することです。発生学の研究は、生物の進化過程の研究にも通じています。

発生生物学では多くの場合、ゼブラフィッシュ (Danio rerio)、線虫 (Caenorhabditis elegans)、キイロショウジョウバエ (Drosophilia melanogaster)など、急速に発生する小型生物を使います。

これらの生物は、短い発生周期で細胞を大量に繁殖させることができるだけでなく、発生初期の段階では個体が透明であるという利点があります。このため光学顕微鏡を用いた明視野、暗視野、位相差、DIC (微分干渉)、ニコン・アドバンスト・モジュレーション・コントラスト (NAMC)などの観察方法で生きた標本 (生体)の中で起こる細胞分化や増殖、器官形成を直接可視化することができます。特定の遺伝子が発生経路に与える影響についても、専用の「ノックアウト」モデルを使用し、GFPなどの蛍光タンパク質を用いた蛍光イメージング技術 (落射蛍光、共焦点、FRAP、光刺激など)により特定のタンパク質を一定期間に渡り観察することで、調べることができます。また、細胞移動や細胞分化の動態をより深く理解するために、コンピュータを用いたモデル化技術も利用されています。

発生生物学、特に胎生学の研究では、観察対象を正確に捉えるために生物を健康な状態に維持することが非常に重要です。インキュベーターと自動画像取得システムを組み合わせた細胞培養観察装置BioStationなら、発生過程にある生物の維持管理に最適な環境制御が可能です。

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