2010 Fiscal Year Annual Research Report
ES細胞由来運動神経細胞を組込んだニューロチップによる次世代FESシステムの開発
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22390288
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
平田 仁 名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (80173243)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
建部 将広 名古屋大学, 医学部附属病院, 助教 (60420379)
篠原 孝明 名古屋大学, 医学部附属病院, 助教 (00378209)
山本 美知郎 名古屋大学, 医学部附属病院, 助教 (90528829)
大日方 五郎 名古屋大学, エコトピア科学研究所, 教授 (50111315)
鳥橋 茂子 名古屋大学, 医学部, 教授 (90112961)
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| Keywords | ES細胞 / neurochip / FES / 脊髄損傷 / 機能再建 |
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| Research Abstract |
1. ラット坐骨神経切断モデルを用いたin vivo実験
大日方がタングステンを用いて神経周囲に設置して長期間安定的に刺激可能な電極を開発した。平田はラット胎児運動神経細胞を様々な比率でアストロサイトと組み合わせて神経遠位断端内に細胞移植し、神経細胞の生着率への影響及び麻痺筋への再支配への影響を確認した。また、平田は大日方と協力して移植神経への電気刺激により刺激により麻痺筋の収縮を制御できることを確認した。対外刺激装置による運動制御による歩行パターン影響は平田がげっ歯類用歩行解析装置Cat Walkを用いて解析し、大日方はビデオシステムを用いたmotion analysisにより実施している。現在は体外式刺激装置により麻痺筋の運動制御アルゴリズムを検討中であり、今後大日方が開発する予定のmicroelectroarrayに必要なデータを収集している。
2. In vivo実験
鳥橋はES細胞から運動神経細胞およびアストロサイトへと分化をさせる技術を確立した。これまでmagnet sortingにより分化誘導した細胞を単離してきたが、純度が90%程度に留まり、移植後に高率に腫瘍化する問題点があった。しかし、レーザーにより異常な細胞をあらかじめ排除したうえでsortingする技術を確立し、これにより移植後の腫瘍化の問題はほぼ解決している。今後は鳥橋から提供を受けたES細胞由来運動神経細胞およびアストロサイトのラット神経内への移植を行う予定である。
3. 人工神経への移植実験
鳥橋らにより分化誘導された神経細胞およびアストロサイトを、我々が独自に開発したCMCゲルをはじめとする細胞外基質上に浮遊させ、コラーゲンスポンジとコラーゲン線維よりなる人工神経と組み合わせて筋肉中に移植し、生着を確認している。
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