本研究では、走査型電気化学顕微鏡（SECM）技術を用いて、テトラデカノイルフォルボール酢酸エステル（PMA）が肺がん細胞（A549）における活性酸素種（ROS）のリアルタイム変化を刺激する様子を検討した。過酸化水素（H2O2）をターゲット検出物質とし、細胞の酸化ストレスに対する電気化学応答画像を取得した。六アンミンルテニウム塩化物（Ru(NH3)6Cl3）をシステム媒介として用い、電流の負フィードバック技術により細胞形態の鮮明な画像を取得するとともに、プローブと基板間の最適検出距離を最適化した。プローブの電位を過酸化水素の還元電位（-0.65 V）に設定した際、電流イメージングによりROSのリアルタイム放出が観察され、PMAによって即時刺激されたA549細胞のROS放出のリアルタイム検出が実現した。スキャン領域を拡大し、異なる個体の細胞によるROS放出のSECM画像を取得してROS信号のリアルタイムキャプチャおよび再現性を実現した。結果は、PMAが細胞内の酸素種の動的平衡を破壊し、酸化ストレス応答を誘発することを示した。プローブを細胞ROS放出部位に配置し、時間経過に伴う電流変化を検出したところ、電流が時間とともに変動する様子が観察され、ROSの細胞外放出は動的な脈動過程であると推測された。

走査型電気化学顕微鏡（SECM）; 活性酸素種(ROS); H2O2; 細胞