2014 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Hyper Bio Assembler for 3D Celluler Innovation |
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23106005
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
新井 健生 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (90301275)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小嶋 勝 大阪大学, 基礎工学研究科, 助教 (00533647)
谷川 民生 独立行政法人産業技術総合研究所, その他部局等, 研究員 (30357470)
前 泰志 大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (50304027)
大原 賢一 名城大学, 理工学部, 准教授 (50517886)
吉川 洋史 埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (50551173)
松井 裕史 筑波大学, 医学医療系, 講師 (70272200)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | マイクロマニピュレーション / 高速3次元計測 / 3次元細胞システムパーツ / 3次元細胞システム / in vitro活性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
in vitroにおいて活性化した3次元細胞システムの構築プロトコルの確立を目指し、本研究では、大きく次の3つの課題を設定して研究を推進した．1.マイクロ流体チップを用いた細胞パーツの生成、2．可変モールドを用いた任意形状３次元細胞パーツの生成、3．高速細胞システム構築技術の開発．本年度は各課題における生成法の自動化のための技術検証結果に基づいた方法論の確立および細胞パーツ形成・評価に取り組んだ．
【マイクロチップを用いた細胞パーツの生成】細胞パーツ構築を目的とし，自動的に細胞パーツを生成するためのシステム設計した．マイクロ流体チップを用いたトロイダル形状スフェロイドの生成プロトコルについて，試作チップから得られた研究結果に基づき再設計したマイクロ流体チップを用い，細胞パーツの形成を行った．
【任意形状３次元細胞パーツの生成】新規可変モールドシステムを構築し，細胞シート形成技術と組み合わせ，任意形状の３次元細胞パーツの生成を行なった．微小流路内でハイドロゲルを生成して細胞を内包する手法を用い，これらの配置をロボットアームで自動化することで，任意形状の細胞を内包したパーツの構築法を開発した．また，マイクロチップ形成技術を利用し，任意形状の細胞パーツを形成に利用可能である2次元マイクロヒータアレイデバイスを開発した．
【３次元細胞システムの高速構築技術の開発】in vitro環境で活性化する３次元細胞システムの構築において，高速な３次元細胞パーツの組立のため，マイクロハンドの高速化を行った．振動を用いたリリース手法の開発，３次元細胞パーツの高速検出アルゴリズム・自動マニピュレーションシステムの統合、顕微鏡システムのユーザインタフェースの研究開発を行った．
以上に加え，公募研究との連携により，１）足場環境と組織形成の関係性を明らかにした．２）選択的な１細胞回収法の開発等の成果を上げた．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
3次元細胞システムパーツの構築法としてマイクロチップを応用した方式，ロボットアームを応用した方式，マイクロハンドによる高速操作を応用した方式を提案し，それぞれ管状，複雑形状の細胞パーツの構築へ応用展開しており，実施計画の通りおおむね進捗していることから，順調に進展していると判断した．
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| Strategy for Future Research Activity |
各班と連携をとりながら具体的な臓器を模倣した，例えば肝臓等の機能を持つ３次元細胞システム開発に取り組む．また，新たな公募研究との連携により，血管網の構築法等の細３次元胞システム構築技術の開発に取り組む．
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Research Products
(34 results)
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[Journal Article] Selective accumulation of [62Zn]-labeled S-glycosylated porphyrin glycoconjugated porphyrins as multi-functional positron emission tomography tracers in cancer cells.2014
Author(s)
Tamura M, Matsui H, Hirohara S, Kakiuchi K, Tanihara M, Takahashi N, Nakai K, Kanai Y, Watabe H, Hatazawa J
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Journal Title
Bioorganic & medicinal chemistry
Volume: 22(8)
Pages: 2563,2570
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Vibration Reduction of Microhand Used in Transporting Operations2014
Author(s)
Tomoyuki Kurata, Ebubekir Avci, Kazuto Kamiyama, Masaru Kojima, Kenichi Ohara, Mitsuhiro Horade, Toru Ejima, Tamio Tanikawa, Yasushi Mae, Tatsuo Arai
Organizer
2014 International Symposium on Flexible Automation (ISFA2014)
Place of Presentation
Awaji Yumebutai International Conference Center, Awaji-Island,Hyogo
Year and Date
2014-07-14 – 2014-07-16
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