生物照射用マイクロビーム装置の利用手引書

Operation manual of Microbeam System in Takasaki for Biological Application (MiST-BA)

坂下 哲哉; 横田 裕一郎; 和田 成一; 舟山 知夫; 小林 泰彦

Sakashita, Tetsuya; Yokota, Yuichiro; Wada, Seiichi; Funayama, Tomoo; Kobayashi, Yasuhiko

マイクロビームシステムは、マイクロラジオサージャリ研究やバイスタンダー効果のような細胞間コミュニケーションの直接的な検証のための強力なツールである。生物照射を目的とした原研高崎のマイクロビームシステム(MiST-BA)は、数年前より開発が進められ、いくつかの事例で成果を挙げている。その中には、カイコ卵の発生運命予定図やバイスタンダー効果(細胞増殖の抑制,小核の誘導,その他)がある。このレポート(利用手引書)の目的は、現及び新規ユーザーのためにMiST-BAでの単純で簡単な生物照射の方法を提供することである。MiST-BAは、3つの部分から成る。(1)細胞の位置決め及びイメージ取り込みのためのオフライン顕微鏡コントロールシステム,(2)細胞への照準とマイクロビーム照射のためのオンライン顕微鏡システム、そして(3)正確な個数の重イオンを細胞照射するためのシャッター・コントロールシステム。このレポートでは、MiST-BAの概要,各々の部分の操作プロトコル,CHO-K1細胞,カイコ卵、及びタバコプロトプラスト細胞を使ったマイクロビーム照射実験の例、及びトラブル対処について述べる。

Microbeam System is a powerful tool for micro-radiosurgery studies and direct investigation of cell-to-cell communications such as "bystander effects". Microbeam system in Takasaki for biological application (MiST-BA) has been developed for several years and applied to some cases. There were fate mapping of the cellular blastoderm stage egg of the silkworm and bystander effects such as inhibition of cell proliferation, induction of micronuclei, and so on. The aim of this report (operation manual) is to provide a simple and easy usage of MiST-BA for current and new users. MiST-BA consists of three parts; (1) Offline microscope control system for cell-finding, (2) Online microscope control system for cell-targeting and irradiating, and (3) Beam shutter control system for cell irradiation with a precise number of heavy ions. The report presents the outline of MiST-BA, the operation protocol of each part, examples of a microbeam irradiation experiment using CHO-K1 cells, silkworm eggs, and Tobacco protoplast cells, and Trouble shooting.