| Project/Area Number |
23K17189
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 90110:Biomedical engineering-related
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
土肥 浩太郎 東京大学, 生産技術研究所, 特任助教 (50912797)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2024: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
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| Keywords | ポドサイト / 細胞足場 / 細胞骨格 / 培養デバイス / サイズバリア |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、ポドサイト障害から(a)分泌細胞外マトリクス成分変化、(b)基底膜の弾性率・厚さの変化、(c・d)細胞骨格・遺伝子発現脱分化・選択的透過性低下というMalignant loopが惹起されるという作業仮説を提唱し、細胞足場ゲルの硬さがポドサイト突起構造・成熟マーカ発現に与える影響(項目1)、突起誘導・非誘導条件における細胞ゲル足場牽引力の相違(項目2)、ゲル硬さ・細胞骨格条件を変えた際のサイズバリア変化(項目3)をマイルストンとして選択的透過性破綻機構解明を目的としたポドサイト・基底膜相互作用の検証を進める。
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| Outline of Annual Research Achievements |
【研究項目1】ゲル硬さがポドサイト樹状突起構造・成熟マーカ発現に与える影響：基底膜を模倣したゲル基板上を細胞足場として培養細胞を単層培養し、かつ培養後の超微形態観察が可能となる培養デバイスの開発を行った。その実現に対しては、ウェルを形成する培養デバイス側壁が液密性を有しつつ着脱可能となる仕様を設計した。その上で、3Dプリンタおよびソフトリソグラフィ技術を用いる事により、樹脂製・シリコーンゴム製の部品を製作・組み立てる事により当該培養デバイスを製作した。培養ポドサイトに関しては、ヒト温度感受性不死化ポドサイトを採用し、通常のウェルプレート培養器の系において足突起誘導条件最適化を試みた。従来の無血清培地、ROCK阻害剤、ラミニンを足場とする培養条件に対し、ポドサイトにとって保護的に働く事が示されているcAMPの誘導体を添加する事により、ヒト温度感受性不死化ポドサイトの足突起誘導効率が高まる事が判明した。
細胞足場としてのゲル基板硬さ条件を振る、ならびにゲル弾性率の定量手法に関しては、AFMとポリアクリルアミドゲルを用いて検証した。種々の濃度条件のアクリルアミドとBisアクリルアミドを異なる温度・時間で混合・重合させたサンプルを作成し、AFMを用いてヤング率を測定した。この検証により、混合するアクリルアミドとBisアクリルアミドの濃度・温度・条件を変える事により異なる弾性率(硬さ)の細胞足場ゲル基板を作成可能である事、およびそれらの定量化が可能である事を確認した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
原子間力顕微鏡装置の故障があり、その故障原因の検索、および故障原因であったモジュールに関して海外からの取り寄せに時間を要したため。
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| Strategy for Future Research Activity |
培養ポドサイトの足突起を誘導する培養条件を、異なる硬さ条件のゲル基板を細胞足場とする培養デバイス内で再現し、培養ポドサイトの足突起誘導条件の最適化を、細胞足場の硬さの観点から探索する。
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