2016 Fiscal Year Annual Research Report
An openable tubular artificial gastrointestinal micromachine for medicine effect evaluation
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15K12526
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| Research Institution | Ritsumeikan University |
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Principal Investigator |
小西 聡 立命館大学, 理工学部, 教授 (50288627)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤田 卓也 立命館大学, 薬学部, 教授 (00247785)
服部 浩二 立命館大学, 立命館グローバル・イノベーション研究機構, 准教授 (60409670)
河野 裕允 立命館大学, 薬学部, 助教 (60732823)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ナノバイオシステム / マイクロマシン / 薬効評価 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、工学（MEMS）研究者と薬学研究者が連携し、薬効評価のための『開閉能を有した管状人工消化管（腸管）』の実現に取り組んだ。本研究では消化管での薬剤吸収に着目し、人工消化管の実現を目指し、研究を進めてきた。ディッシュ上やマイクロウェル内での培養細胞組織を用いる手法よりもさらに生体に近い形態実現が可能となる。具体的には、バイオ技術と整合性の高いMEMS技術を活用し 人工消化管マイクロマシンとして人工腸管の実現を目指す。人工腸管の円管形状の形成、開閉機能の付与、培地や薬剤の潅流機能を提案している。MEMS技術により実現する細胞培養基材構造は、平板形状と円管形状を可逆的に変換可能であり、潅流時と観察時に切り替え可能とする。実現した人工消化管による薬剤効果評価を実施し基盤を整え、将来の幅広い応用展開を目指している。
初年度に、基本構造が完成し、基本機能の確認が完了している。今期は、引き続き抽出課題に取り組み各種評価を続けるとともに、信頼ある薬剤効果の評価に資する人工消化管を構築する目的の下、特に評価系の高効率化への対応を進めた。人工生体組織管デバイスの実験系を集積並列化することにより、薬剤評価の高効率化を目指した。人工消化管デバイスの入出力部分は、手作業によるチューブの装着が必要であった。マニュアル部分をなくし、基板中に薬液灌流流路と駆動圧力流路を形成し、集積化することに成功した。集積化デバイスの駆動、灌流実験を行った結果、円管状態への駆動と液漏れのない薬液灌流を確認し、薬剤評価に十分使用できることが確認できた。今回の高効率化により、従来10分以上時間を要していたセットアップ作業が3分程度に短縮することができた。今後、評価実験を重ね、より多くの評価結果を得るために大きく貢献する成果といえる。
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