1細胞解析ソリューション

S i ng le Ce llo me TM U n it

SU10

自動ナノデリバリー ／ 自動ナノサンプリング

Bulletin 80S01A01-01

GFP発現HeLa細胞に、GFP遺伝子を標的としたCRISPR-Cas9 RNPをデリバリーしGFP蛍光シグナルの消失を指標にして、ゲノム編集によるGFP遺伝子破壊を判定
注入

デリバリー
直後

60

膜 透 過 性の低い試薬を高効率でデリバリー

CRISPR-Cas9 RNP／タンパク質（抗体など）／その他、低分子試薬などご使用者様の声

東京理科大学 鎌倉教授

アプリケーション実例
デリバリー直後

同 時に複 数 種 類の物 質のデリバリーも可能

SU10を使用することで、高いゲノム編集効率が得られました。Cas RNPを細胞内に高確率で導入できるのは魅力的であり、従来の導入方法ではゲノム編集が難しかった細胞種においても、編集効率が向上するかもしれません。核や幹細胞などの特定の細胞やオルガネラへの導入が可能な場合もあり、そこも大きな魅力となりえます。SU10の適用細胞種が増えることを期待しています。

初 代 培 養 細 胞 、幹 細 胞 へのデリバリー
12時間後

Cy3

t2t1

ゲノム編集ツールなどの細胞核への直接注入

GFP発現率（％）

255東京大学 岡田康志研究室 岩崎 奏子 様より ご提供
デリバリー総細胞数

使用ナノピペット：4本

162

デリバリー成功率
Cy3 +/total cells

94.4%

ご使用者様の声

アプリケーション実例
デリバリー直後

植物細胞

GFP発現率GFP +/Cy3 + cells

24.8%

物質

FITC-dextran（MW70K, 10 mg/mL）

従来法のGFP発現率
リン酸カルシウム法

0.1-1%ヒトiPS細胞（201B7株）
FITC-dextran
物質（MW70K, 10 mg/mL）
細胞

理化学研究所
生命機能科学研究センター
松崎研究室 様 より ご提供

SU10により、神経細胞を用いた実験とイメージングの幅が広がりました。今後はDNAに加えて、mRNAやタンパク質の導入を検討しています。

24時間後

Cy3

BF＋FITC

BF＋Cy3

BF＋FITC

化合物Y
細胞 タバコBY-2

陰性対照

リン酸
SU10カルシウム法

細胞 マウス肝実質細胞

植 物 培 養 細 胞 、植 物 組 織 へのデリバリー

BF＋FITC

医薬品候補分子の注入による薬効・毒性評価

0Cy3-oligonucleotide（10 µM）+
pEGFP-N1（10 ng/µL）

東京大学 岩崎 奏子 様化合物X

FITC

10t3

細胞内導入が難しい細胞へのデリバリー

BF+FITC

15

物質t0

初代培養細胞30

GFP（海馬由来）、12日間培養
細胞 マウス神経細胞物質デリバリー直後からのライブセルイメージング

0※参考文献：Appl. Scl. 2019, 9, 965 dol 10.3390/app9050965
東京理科大学 理工学部 応用生物科学科 鎌倉研究室 様 より ご提供

Cas9 RNP＆ドナーDNA／目的物質＆マーカー分子（蛍光試薬等）など

アプリケ ーション 例200

注入細胞だけGFPが消える

HeLa細胞にFITC標識デキストラン（分子量70,000）溶液を注入

4020

3日後

SU101008040

ご使 用のメリット

Single Cellome TM Unit SU108060

自 動ナノデリバリー

1

従来法の一例 ※ゲノム編集KO効率（％）

1 細 胞レベルで、細胞質や核へ直接デリバリー

100

ゲノム編集KO効率（％）

Single Cellome™ Unit SU10

ゲノム編集ツールのデリバリー

アプリケーション実例

物質

FITC-dextran（MW70K, 10 mg/mL）

名古屋大学 トランスフォーマティブ生命 分子研究所
東山グループ 栗原 大輔 先生 より ご提供

カイワレダイコン・
カイワレダイコン・細胞
茎頂分裂組織茎頂分裂組織FITC-dextran
Cy3-oligonucleotide
物質
物質（MW70K, 10 mg/mL）（50 µM）
細胞

トウモロコシ・葉原基FITC-dextran
物質（MW70K, 10 mg/mL）
細胞

Single Cellome TM Unit SU102

S i n gl e C e l l o m e ™ U n i t S U 1 0

ダメー ジレス な 細 胞 内 デリバリー

使用実績

先端外径が最小数十nmのガラスキャピラリー（ナノピペット）使用

細胞

細胞株

HeLa, HEK293, MDCK など

幹細胞

iPS細胞, ES細胞

初代培養細胞

最小数十nm神経細胞, 肝実質細胞 など

植物細胞

茎頂分裂組織など組織中の細胞, BY-2細胞

注入 物 質抗体, GFP など

操 作 の 自 動 化 による 高 効 率 デリバリー

核酸

オリゴDNA、プラスミドベクター, RNA

自動ナノデリバリーのプロセス

Cas9タンパク質-sgRNA複合体（RNP）, Cas9 RNP＆ドナーDNA

その他、膜透過性の低い試薬

ナノピペットFM4-64, SYTOX など

アプローチ

表面検知

注入液量は、1秒あたり数十fL（1fL=1×10 －15 L）と推定しています。注入時間は、専用ソフトウェアで最小0.01秒から設定可能です。

ナノピペットに充填する溶液量は3～5 µL以上を推奨しております。

ナノピペットは使い捨て？

トランスフェクション試薬との違いは？

注入アプローチ時よりも高速に穿刺・イオン電流値の変化を検出することにより細胞表面を検知するため、細胞ごとに高さが異なる場合でも自動的に移動距離が制御されます。

必要な試薬量は？

※当社実験例

細胞穿刺

電流値の低下を検知

イオン電流測定

FA Q
注入量は？

従来法
“マイクロ”ピペット

細胞表面検知、穿刺、注入の操作を自動化
90％を超える成功率、1細胞当たり約10秒でデリバリー可能 ※タンパク質

ゲノム編集ツール

SU10“ナノ”ピペット

ナノピペット先端部の電子顕微鏡観察像

抜去

時間などの設定により注入量の変更が可能

自動検知開始地点

地点間の距離は自動制御

検出地点

地点間の距離は設定可能

注入地点

S U 1 0 自 動 ナノデリバリー の 操 作 手 順※注入量は、溶質と溶媒によって変わる可能性があります。

はい、消 耗 品です。ただし、1 本のナノピペットで5 0細胞以上へのデリバリーが可能です。

特定の細胞のみにデリバリー可能です。細胞質や核へ直接デリバリー可能です。各細胞への導入量をソフトウェアで変更することが可能です。

エレクトロポレーションとの違いは？

マイクロインジェクションとの違いは？

※HeLa細胞を対象にした場合の当社実験例

上述「トランスフェクション試薬との違い」に加えて、デリバリー時に細胞を懸濁する必要がありません。

ガラスピペットの先端径が10分の1以下の細さのため、細胞へのダメージが抑えられます。細胞表面の自動検知機能により、空振りや刺し過ぎを防ぎます。注入動作は、空圧や油圧ではなく、電気的機構を利用します（p5参照）。操作を自動化しているため、操作方法習得にかかる時間を大幅に短縮できます。

既存の植物細胞への物質導入方法との違いは？
アグロバクテリウム法との違い

パーティクルガンとの違い

アグロバクテリウムは遺伝子を導入 パーティクルガンはランダムに細胞する方法ですが、SU10は遺伝子に 内に導入する方法ですが、SU10は加えて、タンパク質やCas9 RNPなど、 特定の細胞にデリバリー可能です。
幅 広い物 質を注 入することができます。

3Single Cellome TM Unit SU10

STEP

1

ナノピペットに試薬を入れて1分間、遠心します

2ナノピペットをSU10に取り付けます

STEP

3

ナノピペット先端を標的細胞の上に移動します

STEP

4

ソフトウェア操作で細胞内にデリバリーします

細 胞 の X Y 位 置 調 整 も 含 め た “ 連 続 ” 自 動 ナノデリバリー が 実 現！
作業の効率アップ、作業時間の短縮が期待されます
細胞1細胞2

デリバリー実行51
2

マイクロインジェクションとの違い

マイクロピペットを使用すると、細胞内成分のピペット内部への逆流や、細胞内容物の漏出が起こり得ますが、SU10（ナノピペット）を使用することでこれらの課題を解決できる可能性があります。

STEP

デリバリー実行
543細胞312

デリバリー実行541

3細胞42

デリバリー実行43細胞55125413243

外部トリガ連携でSU10と顕微鏡の電動ステージを連動させることにより、複数細胞へ連続してデリバリーすることが可能です。

STEP

1

イメージングソフトウェアで細胞の位置を登録する

STEP

2

SU10のソフトウェアでデリバリー条件を設定する

STEP

3

ソフトウェアをスタート※別途、必要物品のご購入やセットアップが必要ですので、詳細は弊社にお問い合わせください。

Single Cellome TM Unit SU10

4

S i n gl e C e l l o m e ™ U n i t S U 1 0

Y O K O G A W Aライフサイエンス製 品 とのコラボレー ション

動作原理

自動的な細胞検知・穿刺は、SICM ※をベースとした技術
ガラスピペット（ナノピペット）

電極

100

アプローチ

電流値（%）

コントローラー80

コンピューター

表面検知

穿刺距離(µm)

細胞穿刺

高速・低毒性 共焦点スキャナユニット●●●

電流低下率（%）●

CSU-W1シリーズ累計3500台
突 破！

独自のスキャン方式で生細胞、生体へのダメージを最小限に抑え、微かで速い生命現象も逃さず捉えることが可能
光学顕微鏡に取り付けることで、簡単に共焦点顕微鏡にアップグレード

超解像ライブセルイメージングへのアップグレードも可能（CSU-W1 SoRa）

SU10と組み合わせることで、デリバリー前後の細胞の変化、デリバリー物質の細胞内動態を捉えることが可能
細胞膜透過性の低い試薬のデリバリー直後からの観察例

ピエゾZ位置（µm）

高SYTOX Green0s

低5.0s

30.9s

48.8s

1.7s

3.0s

4.3s

※Scanning Ion Conductance Microscope：探針（ガラスピペット）と試料（細胞など）の間の距離が近づくにつれて、イオン電流値が減少することを利用して、試料の表面立体形状を取得する。
SU10にはイメージ取得機能はありません。

FM4-64

細胞内への溶液や物質のデリバリーは、電気浸透と電気泳動を利用
電圧印加

電気浸透流

電圧

電気浸透電気泳動

印加

0s

電圧印加

共焦点定量イメージサイトメーター●

ナノピペット内壁は負に帯電するためナノピペット内液の陽イオンなどがイオン層を形成します。
アプローチ時よりも高い電圧を印加するとイオン層がナノピペット先端側に移動します。
イオン層の移動にともないナノピペット内液が動き（電気浸透流）細胞内へ注入されます。

核酸など強く負に帯電している物質はネガティブ電圧を印加した方が効率よくデリバリーできます。電気泳動により電気浸透とは逆向きに進む力が発生するためです。
最適条件の検証は、弊社担当者がサポートします。

インキュベータオプションとの組み合わせで、3次元タイムラプス測定が可能●

SU10により目的物質をデリバリーした細胞を、タイムラプス観察可能

●

疎水性溶液

イオン電流測定

5Single Cellome TM Unit SU10

表面検知
電流値の低下を検知

アプローチ時よりも高速に穿刺

省スペース設計、除振台不要

プラスミド（蛍光タンパク質発現ベクター）のデリバリー後のタイムラプス観察例
0h5h

細胞内サンプリングシステム
●

細胞穿刺

No.１

24h48h0h:CQ1観察開始時間

細胞の特定の部位から、微小量をサンプリングすることができます。
回収したサンプルは、遺伝子解析などに使用可能です。

アプローチ

国内HCA
販売シェア

共焦点スキャナユニット搭載で高速・高精細に、3次元撮像・細胞認識、定量化が可能●

自動ナノサンプリング

自動ナノサンプリングのプロセス

CQ1

サンプリング

電圧の大きさ、時間などサンプリング条件の設定が可能

抜去

●
●

SS2000共焦点顕微鏡によるライブセルイメージング技術がベースの、位置情報・形態情報を持ったサンプリング

インキュベータ機能により細胞の活性を維持したままサンプリングが可能

SU10により目的物質をデリバリーした細胞のタイムラプス観察に加えて、サンプリングも可能
SU10デリバリー

SS2000サンプリング

Single Cellome TM Unit SU106

製品仕様
アクチュエータモジュール

計測モジュール

粗動作用（モータアクチュエータ）ストローク：約50mm/軸（設定分解能 XYZ軸：0.625μm）

電圧発生範囲

-10V～+10V（設定分解能：10mV）

微動作用（ピエゾアクチュエータ）電流測定範囲消費電力（メインコントローラ＋ピエゾコントローラ）
電源仕様

電源電圧（メインコントローラ）

電源電圧（ピエゾコントローラ）

電源周波数（メインコントローラ＋ピエゾコントローラ）

メインコントローラ

ピエゾコントローラ

外形寸法・質量顕微鏡対応-900nA～+900nA（電圧設定範囲±9Vにて）
100VA以下

100～120V/220～240VAC（切替不要）

100～120V/220～240VAC（注文時に基本仕様で指定）
50/60Hz260（W）×99（H）×280（D）mm、約2.8kg
236（W）×88（H）×273（D）mm、約4.6kg

アクチュエータモジュール

270※（W）×219（H）×245※（D）mm、約2.2kg

ジョイスティック

100（W）×162（H）×144（D）mm、約 1.3kg

計測モジュール
安全ガード

動作環境

ストローク：100μm/軸（設定分解能 XYZ軸：10nm、穿刺と抜去のみ1nm）

ナノピペット先端外径（SU10ACC-NP01の場合）

15～35℃、20～70%RH 結露なきこと、高度2000m以下※ X軸とY軸が最大サイズ方向に移動した場合

85（W）×30（H）×43（D）mm、約0.1kg

130（W）×230（H）×287（D）mm、約0.7kg

100nm以下（参考値）

各社倒立光学顕微鏡に取り付けて使用。お持ちの顕微鏡への取付可否については当社までお問い合わせください。
取付実績例：Nikon Ti2, Olympus IX83, IX73, IX71, Zeiss Axio Observer

製品 取付 例●●●

SU10に光学顕微鏡は付属しないた めお客 様で準 備する必要があります。

倒立顕 微 鏡に加えて、実体 顕 微 鏡タイプのS U 1 0も開 発 中！

顕微鏡の形状によってはSU1 0を使 用する際コンデンサレンズを取り外す必要があります。
明視野観察、蛍光観察、顕微鏡の電動ステージの操作などは可能です。

製品説明、デモご希望の方 はお気 軽にお問い合 わせください。

ライフ事業本部
営業・ソリューションセンター

お問い合わせは〒180-8750 東京都武蔵野市中町2-9-32
TEL: 0422-52-5550
E-mail: SingleCell@cs.jp.yokogawa.com
https://www.yokogawa.co.jp/solutions/products-platforms/life-science/
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