2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a mechanical drug efficacy evaluation technology for reducing new drug development cost
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17K13021
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| Research Institution | Osaka Institute of Technology |
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Principal Investigator |
横山 奨 大阪工業大学, 工学部, 講師 (30760425)
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2017-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ゲル上培養 / 細胞パターニング / 力学的薬効評価 / Traction force / TFM / インクジェット / 反応性イオンエッチング / RIE |
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| Outline of Annual Research Achievements |
インクジェット技術と反応性イオンエッチングによる微細加工技術を組み合わせることで、これまで困難であった細胞のゲル上培養と細胞パターニングを同時に可能な技術を開発した。
近年、新薬開発コストの急激な増大が問題となっており、早急な技術革新による新薬開発コストの低減が求められている。有望な薬物分子が細胞に与える変化を迅速かつ正確に評価する技術は、新薬開発プロセスにおいて極めて重要である。しかし、既存のセルベースアッセイは、細胞群に新薬を投薬するため個々の細胞への影響を詳細に評価することが不可能である。また、評価系に蛍光プローブを用いる手法が一般的であるため、定量的な評価が困難である。蛍光強度を測定するためには多数の細胞が必要であり、新薬開発過程で必要とされる新薬の量が多くなるという欠点も存在する。そこで研究代表者は、単一細胞が発揮する“力”を利用した薬効評価技術の確立を目指している。
その実現のために、細胞パターニング技術と細胞トラクションフォース測定技術を組み合わせた、独自の力学的評価に基づく薬効定量評価技術を開発中である。その過程において、細胞のゲル上培養と細胞パターニングを同時に達成する必要性が生じたため、本研究を開始した。
平成30年度は、前年度に確立した基板作技術を用い、実際に細胞のゲル上培養と細胞パターニングを同時に可能であることを確認した。さらに、パターニングされた単一細胞が発揮する“力”の可視化を実現するとともに、薬品を投与することで、パターニングされた単一細胞の収縮力が消失する過程をリアルタイムに可視化することにも成功した。
複数の国内・国際学会に参加し、本研究に関する成果を報告するとともに情報交換を行った（日本機械学会、他１回）。本研究の一部成果をまとめ、特許出願を行なった（特願2018-152656 : 細胞パターニング基板および細胞パターニング基板の製造方法）。
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