高精度薬効評価システム確立のためのスマートエレクトロニクスシートの開発
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19J21529
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 20020:Robotics and intelligent system-related
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
大矢 貴史 早稲田大学, 創造理工学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2019-04-25 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
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| Keywords | フレキシブルエレクトロニクス / 薬効評価システム / 生体情報計測 / 創薬研究 / 心筋細胞組織 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究は、高精度な薬効評価システムの構築により、創薬コストの削減を目的としている。薬効評価の対象とする組織として、細胞シート工学により構築された、ヒトiPS細胞由来の三次元細胞組織を利用し、構築した細胞組織の電気的なシグナルの状態を高精度にモニタリングすることが可能な、厚さがナノメートルオーダーの薄膜センサの開発を行う。
組織の状態を高精度にモニタリングしながら、薬効評価を行うことで、臨床試験前にヒトの疾患に対し効果的な薬剤を、効率的に発見することが可能になることが期待される。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、ヒトiPS細胞由来心筋細胞から作製した心筋シート組織の動的な拍動に追従しながら電気生理学的特性の評価が可能な薄膜エレクトロニクスシートを開発し、生体外で心筋組織の力学的特性、電気生理学的特性等のマルチパラメトリックな評価が可能な生理学的機能評価系の開発、および薬効評価システムのとしての有効性の検討を行った。
今年度の研究において、生体外心筋シート組織の電気生理学的特性、収縮特性の同時計測が可能なシステムを利用して、薬剤の催不整脈性の評価において重要なターゲットであるQT延長の評価、さらには、興奮-収縮連関に関する指標の一つとして、Ｅｌｅｃｔｒｏ－ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｗｉｎｄｏｗの評価が可能であることを実証した。以上の内容を論文投稿をした。
また、スマートエレクトロニクスシートの開発に関しては、マイクロ加工を行うことで、心筋シート組織と薄膜エレクトロニクスの密着性が向上することが確認され、電気生理学的特性の評価にも成功をしている。密着性が向上をすることで、スマートエレクトロニクスシート上で、長期間に渡り心筋組織の機能評価をすることが可能になる。長期間の培養により、ヒトiPS細胞由来心筋細胞の成熟化が促進され、より大人の生体内の環境に近い状態の組織を対象とした薬効評価が可能になる。実際に、長期間培養を行った心筋シート組織の電気生理学的特性の評価を行ったところ、長期間の培養によって成熟化していることが示唆された。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(8 results)
