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Novel methodology in cryobiology "superflash freezing"

Research Project

Project/Area Number 17K19028
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Nano/Micro science and related fields
Research InstitutionShinshu University

Principal Investigator

Akiyama Yoshitake  信州大学, 学術研究院繊維学系, 准教授 (80585878)

Project Period (FY) 2017-06-30 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2017: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Keywords超瞬間凍結 / 凍結保存 / 低温生物学 / 凍結保護剤フリー / 瞬間凍結 / 細胞保存
Outline of Final Research Achievements

All the current methods require at least one cryoprotectant agent (CPA) to ensure water around the cells vitrifies not to form ice crystals, which can damage cells. To the best of our knowledge, a CPA-free cell cryopreservation method has not been established. Here, we demonstrated CPA-free cryopreservation by ultrarapid cooling using inkjet printing.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では,世界で初めての凍結保護剤不要の動物細胞凍結保存を,インクジェット技術を利用した超瞬間凍結により実現した.本研究は,主に研究に用いられる3種類の細胞において実証したが,今後はより多くの細胞への適用が望まれる。特に、凍結保護剤の影響が懸念されるヒトiPS細胞やその分化細胞、凍結保護剤の添加が望ましくない生殖医療における精子や卵子,輸血用の血液細胞などが挙げられ、臨床医療を含めた多くの医学および生物学分野への応用が期待される.

Report

(4 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2020 2019 2018 2017

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] 凍結保護剤フリーで凍結された細胞の長期保存に向けた脱ガラス化の抑制2020

    • Author(s)
      渡部広機,瀧澤秀世,秋山佳丈
    • Journal Title

      低温生物工学会誌

      Volume: 66 Pages: 41-44

    • NAID

      130007895012

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nylon mesh cryodevice for bovine mature oocytes, easily removable excess vitrification solution2019

    • Author(s)
      Chinen Shoichiro、Yamanaka Takahiro、Nakayama Kenyu、Watanabe Hiroki、Akiyama Yoshitake、Hirabayashi Masumi、Hochi Shinichi
    • Journal Title

      Cryobiology

      Volume: 90 Pages: 96-99

    • DOI

      10.1016/j.cryobiol.2019.09.010

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 超瞬間凍結による凍結保護剤フリー細胞保存における冷却基板の影響2019

    • Author(s)
      秋山佳丈,渡部広機
    • Journal Title

      化学とマイクロ・ナノシステム学会誌

      Volume: 18 Pages: 29-32

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Journal Article] Cryoprotectant-free cryopreservation of mammalian cells by superflash freezing2019

    • Author(s)
      Akiyama Yoshitake、Shinose Masato、Watanabe Hiroki、Yamada Shigeru、Kanda Yasunari
    • Journal Title

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      Volume: 116 Issue: 16 Pages: 7738-7743

    • DOI

      10.1073/pnas.1808645116

    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 超瞬間凍結による新しい細胞保存技術の開発に向けて2018

    • Author(s)
      秋山佳丈
    • Journal Title

      月刊「細胞」

      Volume: 50(9) Pages: 484-487

    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] Influence of cooling and warming rates to cell viability in cryoprotectant-free cryopreservation2019

    • Author(s)
      H. Watanabe, H. Takizawa, Y. Akiyama
    • Organizer
      30th 2019 International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science (MHS)
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] インクジェットを用いた超瞬間凍結法における冷却基板の細胞生存率への影響2019

    • Author(s)
      渡部 広機,瀧澤 秀世,秋山 佳丈
    • Organizer
      日本機械学会 , 2019年度年次大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 凍結保護剤フリーで凍結された細胞の長期保存に向けた脱ガラス化の抑制2019

    • Author(s)
      渡部広機,瀧澤秀世,上野明, 山口修一,秋山佳丈
    • Organizer
      第64回 低温生物工学会大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 超瞬間凍結による凍結保護剤フリー細胞保存における冷却基板の影響2019

    • Author(s)
      渡部 広機,秋山 佳丈
    • Organizer
      化学とマイクロ・ナノシステム学会 第39回研究会(CHEMINAS39)
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] インクジェット技術による超瞬間細胞凍結保存法の間葉系幹細胞への応用2019

    • Author(s)
      渡部 広機,瀧澤 秀世,山田 茂,諫田 康成,秋山 佳丈
    • Organizer
      第28回インテリジェント・ナノ材料シンポジウム
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] インクジェット技術による超瞬間細胞凍結保存法のhiPS細胞への応用2018

    • Author(s)
      渡部 広機,瀧澤 秀世,山田 茂,諫田 康成,秋山 佳丈
    • Organizer
      第70回日本生物工学会大会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] インクジェット技術を利用した細胞瞬間凍結保存法における凍結状態の評価2017

    • Author(s)
      篠瀬真人,秋山佳丈
    • Organizer
      日本機械学会 2018年度年次大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] インクジェットを利用したCPAフリー細胞凍結保存法の確立2017

    • Author(s)
      秋山佳丈
    • Organizer
      Cryopreservation Conference 2017
    • Related Report
      2017 Research-status Report

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Published: 2017-07-21   Modified: 2021-02-19  

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