2018 Fiscal Year Annual Research Report
Research and development of spheroid-formation system
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16K21551
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| Research Institution | Fukuoka Institute of Technology |
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Principal Investigator |
下戸 健 福岡工業大学, 情報工学部, 准教授 (40412457)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 再生医学 / 医用ロボット / 細胞構造体 / スフェロイド / 細胞凝集塊 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Cell Processing Robotの機能を高度化し，細胞数を自動調整して目的の大きさの細胞凝集塊（スフェロイド）を生成できるシステムを開発するのが本研究の目的である．これに関し，得られる細胞凝集塊について再生医療への応用を検討するために，最終年度は研究計画に従い以下の１項目について遂行した．
目的に応じた細胞凝集塊の作製実験と評価を行った．システムの入力は通常培養で用意した細胞懸濁液の細胞数と作製した細胞凝集塊の細胞数であり，自動で細胞懸濁液の調整し96ウェルプレートに播種され細胞凝集塊が生成される．これにより任意の細胞数を有した細胞凝集塊を作製することができる．システムを用いて作製した細胞凝集塊は，技術技能員が作製した細胞凝集塊よりも円形度は高く，スフェロイド作製過程の自動化は単に人に代わる作業ではなく，細胞にダメージを与えないためにも有効であると考えられた．細胞凝集塊の直径において，細胞数が多い細胞凝集塊の作製では，ばらつきも小さく有効だと考えられたが，細胞凝集塊の細胞数を少なくするにしたがって，ばらつきが大きくなった．技術技能員が作業する場合は，細胞懸濁液の細胞数に関係なく同じピペッティングを行うが，システムを用いた作業の場合は，細胞懸濁液の細胞数に応じて適切なピペッティングモーションを検討する必要があると考えられた．システムはチップを動かして攪拌するモーションと細胞懸濁液を吸引・排出して攪拌するモーションが組込まれている．さらに，攪拌した細胞懸濁液を分注するタイミングも重要なパラメータになる．これらについて検討したところ，細胞数が少ない細胞凝集塊の作製に再現性を持たせることができた．以上のことから，開発したシステムは細胞凝集塊作製に有効であることの他に，細胞懸濁液の細胞数に応じて，適切なピペッティングモーションを選択することが重要であることが示唆された．
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