Development of gut microphysiological system through functional element reconstruction approach

• Project/Area Number: 24K01321
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 28050:Nano/micro-systems-related
• Research Institution: Tokai University
• Principal Investigator: 木村 啓志 東海大学, マイクロ・ナノ研究開発センター, 教授 (40533625)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 前田 和哉 北里大学, 薬学部, 教授 (00345258) ; 西川 昌輝 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 講師 (40843149)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,460,000 (Direct Cost: ¥14,200,000、Indirect Cost: ¥4,260,000); Fiscal Year 2027: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2026: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2025: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000); Fiscal Year 2024: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
• Keywords: 生体模倣システム / Organ-on-a-chip / MPS / 腸管 / マイクロ流体デバイス

Outline of Research at the Start

小腸は薬物の吸収や代謝を担う臓器であり、バイオアベイラビリティ（経口投与された薬物が全身循環に到達する割合）に大きく関わる。創薬分野では動物実験代替法としてヒト培養細胞を用いたin vitro（試験管内）試験が実施されているが、in vitroの小腸モデルと生体小腸の生理的機能の違いに起因する薬物動態の予測性の低さが課題となっている。本研究の目的は、小腸の吸収や代謝などの生理的機能から疾患現象までを再現可能な小腸生体模倣システム（小腸MPS）を開発することである。生理的構造と機能を有する小腸MPSは、創薬・医学における動物実験削減や新規治療法開発、疾患機序解明に大きく寄与する。