導入
クリノスタット(またはクリノスタット) は、回転を利用して、重力による植物の成長 (強制細胞重力屈性の研究) または胚の発生 (重力形態性) に対する重力の影響を軽減する実験装置です。
たとえば、クリノスタットは、微小重力環境における実験用植物シロイヌナズナにおける特定のタンパク質の生成の変化を研究するために使用されました。
歴史
科学史上、この名前で知られる最初のクリノスタットは、20世紀初頭にジュリアス フォン ザックスによって発明され、特許を取得しましたが、1703 年にはデニス ドダールがすでに同様のシステムを設計していました。
Newcombe 製、電気モーターを備えた最初のクリノスタットは 1897 年に誕生しました。
その他の用途と発見
クリノスタットは、重力以外の刺激（太陽の影響の方向性など）を打ち消すためにも使用されています。したがって、重力刺激が一定の臨界時間（植物の種、器官、または植物の年齢によって異なり、「最小提示時間」として知られています）を超えて維持された場合にのみ、植物が重力に反応することを示すことができました。 ( MPTまたは英語の最小提示時間) 多くの植物器官では、MPT は 10 ～ 200 秒の間です。クリノスタットが 1 つの位置で繰り返し停止されると、たとえ 0.5 秒という短い時間であっても、このような停止が発生する可能性があります。重力屈性反応では、動物の感受性ははるかに低く、その「プレゼンテーション時間」は 1 ～ 2 桁速く、たとえば動物細胞の培養や胚の発生を研究する場合にはクリノスタットを使用する必要があります。
原理と説明
- 「単軸クリノスタット」（「水平クリノスタット」とも呼ばれます）は、モーターに取り付けられた剛性ディスクで構成されています。元々は単純な時計仕掛けの機構でしたが、現在では電気モーターに置き換えられています。ディスクは垂直に保持され、モーターはゆっくりと回転します (1 分あたり約 1 回転)。水平軸を中心とした均一な円回転により、回転ごとに生物学的オブジェクトの周囲を 360° スイープする法線の重力ベクトルが作成されます。
この物体が、たとえば、水平位置（クリノスタットの軸内）にあるように円盤の中心に取り付けられた植物である場合、軸のゆっくりとした回転により重力が（360 度以上）減少します。したがって、無重力状態の一部をシミュレートします。動物細胞培養物についても同じことが行われました。
重力の不在をシミュレートするには、単純なクリノスタットが完全に水平でなければなりません。クリノスタットが水平に対して角度をなすと、重力ベクトルが知覚され、水平に対する角度が増すにつれて重力ベクトルが増加します。たとえば、月や火星の重力をシミュレートできます。
- 3xD クリノスタット、または「2 軸クリノスタット」（英語ではランダム ポジショニング マシンのRPM ）を使用すると、全方向の反重力効果をシミュレートできます。
これらの機械は多くの場合、2 つのフレームで構成され、一方が他方の内側に配置され、それぞれが一定の速度で独立して回転し、すべての面でサンプルを回転させることができます。これらのクリノスタットの一部は、2-D クリノスタット (0.1 ～ 20 rpm) として機能することも、その逆に遠心分離機 (1 ～ 1.1 g) として機能することもできます。
