画像とITの医療情報ポータルサイト

2014-9-24

ソニーは，細胞分析の手法として業界初となる，細胞の動きを非染色・非侵襲で定量評価する，動き検出技術を応用した新しいコンセプトの「セルモーションイメージングシステムSI8000シリーズ」を発売する。

セルモーションイメージングシステムSI8000シリーズ

近年，創薬，再生医療，個別化医療の領域では，iPS細胞やES細胞などの幹細胞に対する医学・生物学研究の発展により，薬効薬理試験や疾患の原因解明を，細胞を用いて行う手法に注目が集まっている。
ソニーは，自社の強みであるイメージング技術を応用し，細胞の機能を評価するソニー独自の『細胞の動き解析アルゴリズムMotion Vector Prediction Method （MVP法）』を開発し，本システムに採用した。細胞の動きに特化したチューニングを行うことで，精確かつ高速に細胞の動きを検出することができる。また，検出した動きの情報を用いることで，細胞の挙動を定量化するための様々なパラメータを算出することが可能。
通常の培養状態のまま細胞を撮影し，その動画をMVP法により解析することで，従来は実現が困難とされてきた，特殊な培養容器や染色試薬を必要としない画期的な細胞機能評価ソリューションを実現した。創薬・個別化医療・再生医療領域において，細胞を含めた生体組織を対象とした研究に，この分析手法を用いることで，従来では得られなかった知見をもたらすことが期待される。
本システムでは，心筋細胞など動きを有する細胞において拍動伝播を可視化することができるため，不整脈を引き起こすような細胞間結合の異常や薬剤による影響を検証することや，ヒトiPS細胞由来の疾患モデル細胞について，その表現型を動きの観点から定量評価するなど，細胞評価における多くの利用シーンが想定される。
また，創薬や再生医療の研究などで，細胞に対する染色を避けたい場合においても，非染色での細胞評価を可能にする。

●用途によりCardioモデルとResearchモデルの二種類を用意

Cardioモデルは，特に心筋細胞の収縮機能評価にフォーカスしたモデル。
このモデルでは自動解析により心筋収縮の詳細なパラメータを得ることが可能で，薬効や安全性評価，スクリーニングなど創薬分野における応用が期待できる。具体的には，薬剤添加による心筋細胞の拍動数や収縮速度の変化だけでなく，これまで難しいとされていた細胞の変形距離や弛緩速度も定量評価することができる。さらに，生理的培養条件を維持した状態で1週間以上の細胞観察が可能であることから，薬物等の慢性毒性評価など幅広い用途に応える。

Researchモデルは，心筋細胞のほか，がんの転移に関わる細胞の遊走や浸潤，神経細胞の突起伸長など，種々の細胞の動き，形態変化を定量評価することが可能で，幅広い研究分野での応用も期待できる。さらに，染色手法と組み合わせることで細胞内小器官など特定の対象物の動きを評価することも可能となり，「細胞の動き」という新たな指標を用いて様々な角度から細胞機能を評価することができる。

Researchモデルを実証評価した京都大学 iPS細胞研究所 中畑龍俊教授からのコメント
「従来は神経細胞の動きを生きたまま評価する手法がありませんでしたが，ソニーの動き解析技術を応用した本装置によりそれが可能となりました。本装置を用いて，脊髄性筋萎縮症の患者さん由来のiPS細胞から分化誘導した神経細胞の動きを解析したところ，対照神経細胞と比較して動きが良くないというデータが得られました。
今後，本技術が他の細胞にも応用されることで新たなサイエンスの領域を切り拓く可能性があり，期待しています。」

●セルモーションイメージングシステムSI8000シリーズ の主な特長

1. ソニー独自のMVP法を用いた細胞の動き解析アルゴリズムにより，細胞を非染色・非侵襲で定量解析

ソニーはAV機器で培った高度な動画像解析技術を有しており，ブラビア™やカムコーダーなど，多くのソニー民生機器で独自機能を実現している。
セルモーションイメージングシステムSI8000シリーズでは，ソニーの得意とする動画像解析技術を業界で初めて細胞分析に応用することで，非染色・非侵襲の細胞評価を可能にした。
これにより，培養細胞の環境を維持したまま高速かつ高解像度に解析することを可能にし，従来は観測できなかった微細な動きの定量評価を実現する。
ユーザーのアイディア次第で得られたデータから多彩なパラメータによる定量評価が可能である

2. 染色などの前処理がなく高速ビデオカメラで撮影するのみで，簡便な測定手順

本システムの操作はソフトウェアを使って簡便に行うことができ，高性能ビデオカメラで撮影された画像は独自のアルゴリズムで自動的に解析される。測定はカメラでの撮影のみなので，従来必要であった染色などの専門技術や特殊な基材は不要。測定・解析が簡便になることで細胞評価手順のスループットが向上し，研究の効率化に貢献する。

3. 顕微鏡用培養装置^※により細胞が生きやすい環境で観察できるため細胞の長期間培養が可能

本システムでは普段使用している培養プレートを顕微鏡用培養装置に設置することで，通常の細胞培養環境を保ったまま観測が可能。さらに染色や専用の特殊基材への移動などが不要のため，非侵襲の測定が可能となり，1週間以上の長期間にわたり培養をしながら観察を続けることができる。これまでの測定法では観測できなかった長時間の動きを観測することや，培養を続けた場合の細胞の変化の様子を分析することが可能となり，新薬の効果や安全性を評価する際に，より精緻なデータを得られる。（※オプション選択）