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局所的酸素勾配制御による幹細胞分化メカニズム解明に関する研究

Research Project

Project/Area Number 11J07293
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Nanomaterials/Nanobioscience
Research InstitutionTokyo Women's Medical University

Principal Investigator

太田 裕貴  東京女子医科大学, 医学部, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2011 – 2013
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
Fiscal Year 2013: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2012: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2011: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
KeywordsmicroTAS / oxygen / MSC / migration / 幹細胞 / 酸素 / MEMS
Research Abstract

本研究は幹細胞を酸素濃度勾配下に暴露するデバイスを構築し, 幹細胞の分化誘導の様子を観察し, さらに深い幹細胞分化の知見を得ることを目的とするものである. 生体内では幹細胞, 癌細胞ともに常に酸素濃度勾配下にさらされている. しかしながら, 現在の細胞実験系では, 一定状態のある酸素濃度における細胞反応を観察している. そこで本研究では, 昨年度, システムの一部構築を試みたが, 流量制御などにおいて十分な制御性を確立することができなかった. その結果として, 実験系の再現性を確保できなかった. 本研究は幹細胞を使用し分化制御を行う関係上, 流量の安定性による再現性の確保は急務であり, 重要な案件であった. そこでカリフォルニア大学バークレー校Ali Javey研究室にてセンサの構造・構築の研究に従事した. Ali Javey研究室は米国内及び世界的に, センサ研究の先端をゆく研究室であり, 多くの高度なセンサに関する論文を多数掲載している. その研究室で, 高いSensitivityを持つ物理センサの開発に従事した. その結果, まず一段階として, Bendingセンサの研究を行った. これは将来的に流量によるPDMSの変形を感知できるセンサに応用でき、その基礎検討として本研究を行った. 結果, 従来を高く上回る感度でBendingを検知できるセンサを開発し, 国際論文に採用された. 今回は本格的にシステムの中に組み付ける段階まで至らなかったが, 今後, PDMSマイクロ流路外に本機構を組み付けてガス, 流量制御を行いシステムを完成させたいと思う.

Strategy for Future Research Activity

(抄録なし)

Report

(3 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2014 2013 2012 2011

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (11 results)

  • [Journal Article] Highly-sensitive electronic-whiskers based on patterned carbon nanotube and silver nanoparticle composite films2014

    • Author(s)
      K. Takei, Z. Yu, M. Zheng, H. Ota, T. Takahashi, A. Javey
    • Journal Title

      P. N. A. S

      Volume: 111 Issue: 5 Pages: 1703-1704

    • DOI

      10.1073/pnas.1317920111

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Microtechnology-based three-dimensional spheroid formation.2013

    • Author(s)
      Hiroki Ota
    • Journal Title

      Frontiers in Bioscience

      Volume: E5 Issue: 1 Pages: 37-48

    • DOI

      10.2741/e594

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 化学・ナノマイクロ技術を用いた次世代グルコース計測センサ2012

    • Author(s)
      太田裕貴
    • Journal Title

      化学とマイクロ・ナノシステム研究会誌

      Volume: 11 Pages: 21-21

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Journal Article] Microfluidic Experimental Platform for Producing Size-Controlled Three-Dimensional Spheroids2011

    • Author(s)
      H.Ota, N.Miki
    • Journal Title

      Sensors and Actuators A

      Volume: 169 Issue: 2 Pages: 266-273

    • DOI

      10.1016/j.sna.2011.03.051

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Rapid formation of size-controlled three dimensional hetero-cell aggregates using micro-rotation flow for spheroid study2011

    • Author(s)
      H.Ota, T.Kodama, N.Miki
    • Journal Title

      Biomicrofluidics

      Volume: 5(on line) Issue: 3

    • DOI

      10.1063/1.3609969

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Microtechnology-based three-dimensional spheroid formation2011

    • Author(s)
      H.Ota, N.Miki
    • Journal Title

      Frontiers in Bioscience

      Volume: (In press)

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Three dimensional (3-D) cell-location alignment using cell sheet engineering for tissue construction2013

    • Author(s)
      HirokiOta, Nobuyuki Tanaka, Kazuhiro Fukumori, Sachiko Sekiya, Yoshinori Arisaka, Jun Kobayashi, Yoshikatsu Akiyama, Masayuki Yamato, and Teruo Okano
    • Organizer
      microTAS 2013
    • Place of Presentation
      Freiburg (Germany)
    • Year and Date
      2013-10-30
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Efficient cell migration analytical platform have a controlled micro scratching device and an oxygen gradient chamber2012

    • Author(s)
      Hiroki Ota
    • Organizer
      MRS2012
    • Place of Presentation
      ボストン
    • Year and Date
      2012-11-27
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] In vitro wound-healing analytical system composed of micro automated scratcher and oxygen gradient chamber,2012

    • Author(s)
      Hiroki Ota
    • Organizer
      microTAS2012
    • Place of Presentation
      沖縄コンベンションセンター(沖縄県)
    • Year and Date
      2012-10-31
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] PDMSを用いた高効率な酸素依存細胞遊走機能評価プラットフォームの開発2012

    • Author(s)
      太田裕貴
    • Organizer
      第61回高分子討論会
    • Place of Presentation
      名古屋工業大学(愛知県)
    • Year and Date
      2012-09-20
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of cell culture system generating an oxygen gradient condition2012

    • Author(s)
      Hiroki Ota
    • Organizer
      3rd TERMIS World Congress 2012
    • Place of Presentation
      ウィーン
    • Year and Date
      2012-09-09
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] マイクロ旋回流を利用したヘテロスフエロイド高速3次元実験プラットフォームの開発2012

    • Author(s)
      太田裕貴
    • Organizer
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2012
    • Place of Presentation
      アクトシティ浜松(静岡県)
    • Year and Date
      2012-05-27
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 局所酸素勾配マイクロデバイスによる幹細胞分化制御2012

    • Author(s)
      太田裕貴
    • Organizer
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2012
    • Place of Presentation
      アクトシティ浜松(静岡県)
    • Year and Date
      2012-05-27
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Micro-rotation flow chamber rapidly forming collagen gel-mediated hetero-spheroids2011

    • Author(s)
      Hiroki Ota, Taiga Kodama, Masayuki Yamato, Teruo Okano, Norihisa Miki
    • Organizer
      MHS 2011
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2011-11-07
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Rapid formation of size-controlled 3-dimensional hetero spheroids using micro rotational flow2011

    • Author(s)
      Taiga Kodama, Hiroki Ota, Norihisa Miki
    • Organizer
      microTAS 2011
    • Place of Presentation
      Seattle
    • Year and Date
      2011-10-03
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] マイクロ旋回流とコラーゲンゲルコーティングを利用したヘテロスフェロイドの高速形成2011

    • Author(s)
      太田裕貴、児玉大雅、大和雅之、岡野光夫、三木則尚
    • Organizer
      第28回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
    • Place of Presentation
      船堀
    • Year and Date
      2011-09-26
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] マイクロ旋回流を利用したスフェロイド高速形成・イメージング解析デバイスの開発2011

    • Author(s)
      太田裕貴、児玉大雅、大和雅之、岡野光夫、三木則尚
    • Organizer
      バイオイメージング学会
    • Place of Presentation
      千歳
    • Year and Date
      2011-08-31
    • Related Report
      2011 Annual Research Report

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Published: 2011-12-12   Modified: 2024-03-26  

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