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2013 Fiscal Year Annual Research Report

誘電泳動を活用した真皮・表皮細胞からなる多階層マイクロ皮膚チップの創製

Research Project

Project/Area Number 24710145
Research InstitutionKeio University

Principal Investigator

宮田 昌悟  慶應義塾大学, 理工学部, 准教授 (70376515)

Keywords細胞アセンブリ / 誘電泳動 / 多層皮膚組織エレメント / 細胞チップ
Research Abstract

本研究では,創薬分野に展開可能は検査用細胞チップの創製技術として多階層の培養皮膚チップの創製を行った.
平成24年度には真皮細胞,表皮細胞の多階層アセンブリ技術を開発した.具体的には交流電場下に細胞を配置することで細胞に泳動力を生じさせる誘電泳動現象に着目し,この現象を用いた細胞アセンブリ技術と細胞懸濁液の導入をコンピュータ制御によって精細に制御するシステムを複合化することで,多段階での細胞の集積化を可能とする細胞アセンブリシステムを構築した.
さらに,上記の装置で構築された多階層細胞エレメントの観察を行うための簡易型共焦点レーザー観察系を用いた細胞集積体のリアルタイム観察系の構築も試みた.既製の共焦点レーザー観察系は高価である上に光軸(z軸)方向のスキャンレートが低いという問題がある.これを回避するため固体レーザ,ガルバノおよびレゾナントミラーから構築される自作の簡易型共焦点レーザ観察システムを開発した.
平成25年度には,前年度に開発されたアセンブリシステムを用いて真皮細胞および表皮細胞の多階層集積化と細胞チップ化を行った.細胞チップを7日間培養したところ,コラーゲンゲルビーズ中に包埋された中心部の真皮細胞と外層部の表皮細胞はともにCalcein-AMに対して高い染色性を示し,両細胞の生存性が認められた.また,表皮細胞は培養後に層状の構造体を形成しており,皮膚様の組織が再構築されていることも明らかとなった.消毒用アルコールを用いた刺激試験に対しても,アルコールによる刺激があったアレイ群の細胞はPIに対して染色性を示したことから細胞死が確認された.
以上,本研究では真皮・表皮細胞から構成される多階層培養皮膚エレメントの創製を実施し,薬効試験用の細胞チップとしての有効性を確認した.

  • Research Products

    (14 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (11 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] 組織・細胞共培養モデルにおいて滑膜細胞の炎症反応が関節軟骨の力学特性に与える影響2014

    • Author(s)
      山崎慎也,宮田昌悟
    • Journal Title

      機械学会論文集

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 周期的圧縮刺激培養が再生軟骨組織の異方性に与える影響2013

    • Author(s)
      奥田祐也, 小西励, 宮田昌悟
    • Journal Title

      日本機械学会論文集C編

      Volume: Vol.79,No.801 Pages: 1736-1743

    • DOI

      10.1299/kikaic.79.1736

  • [Presentation] Combined effect of compression and electrical stimuli simulating in vivo condition on material properties of tissue engineered cartilage2014

    • Author(s)
      Yuta Ojima, Shogo Miyata
    • Organizer
      The 12th International Conference on Biomedical Engineering
    • Place of Presentation
      Singapore
    • Year and Date
      20141204-07
  • [Presentation] Cell culture device for mesenchymal stem cells and control of differentiation to regenerate an interface of two tissues in a single-phase hydrogel2014

    • Author(s)
      Toshifumi Ohi, Shogo Miyata
    • Organizer
      The 12th International Conference on Biomedical Engineering
    • Place of Presentation
      Singapore
    • Year and Date
      20141204-07
  • [Presentation] Effect of Tension on Human Skin Fibroblast in Collagen Gel Simulating Wound Healing Process2014

    • Author(s)
      Kaori Shikano, Shogo Miyata
    • Organizer
      7th World Congress of Biomechanics
    • Place of Presentation
      Boston, USA
    • Year and Date
      20140706-20140711
  • [Presentation] オゾンUV処理法を用いた培養基材の表面改質がES/iPS細胞の接着性および増殖性に与える影響2014

    • Author(s)
      宮田昌悟,中田英夫
    • Organizer
      第13回日本再生医療学会総会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      20140304-20140306
  • [Presentation] 周期的な圧縮・電界複合刺激が軟骨組織再生に及ぼす影響2014

    • Author(s)
      宮田昌悟,奥田裕也
    • Organizer
      第26回バイオエンジニアリング講演会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      20140111-20140112
  • [Presentation] 誘電泳動と流体せん断力を応用した多血小板血漿からの血球細胞除去技術の基礎的研究2013

    • Author(s)
      山下南実,井上肇,宮田昌悟
    • Organizer
      第5回PRP療法研究会
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      20131103-20131104
  • [Presentation] 創傷治癒を目的とした皮膚線維芽細胞に対する力学的環境の影響の調査2013

    • Author(s)
      鹿野香織,宮田昌悟
    • Organizer
      第24回日本機械学会バイオフロンティア講演会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      20131101-20131102
  • [Presentation] 誘電泳動を用いたラベルフリー&ダメージレス細胞ソーティング2013

    • Author(s)
      宮田昌悟
    • Organizer
      第31回日本ヒト細胞学会学術集会
    • Place of Presentation
      所沢
    • Year and Date
      20130810-20130811
    • Invited
  • [Presentation] High Throughput Cell Sorting Device Using Dielectrophoresis and Fluid-Induced Shear Force2013

    • Author(s)
      Yuwa Takahashi, Shinya Takeuchi, Shogo Miyata
    • Organizer
      Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC), 2013 35th Annual International Conference of the IEEE
    • Place of Presentation
      Osaka
    • Year and Date
      20130703-20130707
  • [Presentation] Separation method of blood constituents using dielectrophoresis and flow-induced shear force2013

    • Author(s)
      Minami Yamashita, shogo Miyata, Shinya Takeuchi, Hajime Inoue
    • Organizer
      Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC), 2013 35th Annual International Conference of the IEEE
    • Place of Presentation
      Osaka
    • Year and Date
      20130703-20130707
  • [Presentation] 措養基材のUVオゾン表面改質が間葉系幹細胞の増殖に及ぼす影響2013

    • Author(s)
      前田翔吾,中田英夫,宮田昌悟
    • Organizer
      日本材料学会第62期学術講演会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20130518-20130519
  • [Remarks] 慶應義塾大学宮田研究室ホームページ

    • URL

      http://www.miyata.mech.keio.ac.jp/

URL: 

Published: 2015-05-28  

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