2014 Fiscal Year Annual Research Report
マイクロ・ナノ技術を駆使する組織レベルでの細胞機能制御
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26286031
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
梶 弘和 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70431525)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤枝 俊宣 早稲田大学, 理工学術院, 助教 (70538735)
阿部 俊明 東北大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (90191858)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ナノマイクロバイオシステム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、3次元マイクロ流路デバイスの作製と自己支持性高分子ナノ薄膜の調製・微細加工・物性評価を主に検討した。3次元マイクロ流路デバイスに関しては、ポーラス膜で上層流路と下層流路が隔てられた2層式の流路デバイスを作製し、細胞導入や潅流操作等が問題なく行えることを確認した。さらに、血液内に網膜保護作用のある液性因子の存在が疑われていることから、培地に加え、血漿、全血の潅流を検討したところ、血漿であれば、24時間以上マイクロ流路内を潅流させることができることがわかった。今後、細胞培養下で合成培地および血漿による潅流培養の結果を比較することで、新たな液性因子の存在を示唆できる可能性がある。また、将来的にマイクロ流路デバイスに組み込む細胞への力学刺激負荷機構として、バルジ試験機構を検討した。ポリスチレン等の薄膜とそれに圧力を負荷する流路構造からなるデバイスを作製し、薄膜に圧を負荷することで薄膜を変形させた。この薄膜上で細胞を培養してから圧を加えることで、細胞の力学応答を容易に評価できると期待される。自己支持性高分子ナノ薄膜に関しては、スピンコートとスタンプ法あるいはステンシル法を組み合わせることで、数百マイクロからミリメートル径のナノ薄膜を作製することができた。ナノ薄膜の視認性向上のために、磁性微粒子を混合させたナノ薄膜も作製したが、磁性微粒子の有無で平均膜厚に変化はほとんど見られなかった。また、ナノ薄膜直径の半分の径の注射針等の細管でナノ薄膜の吸引・射出が可能であり、射出後もナノ薄膜が元の形状に戻ることを確認した。今後、このナノ薄膜を細胞の移植担体として用いることで、網膜下等の狭小な空間への細胞送達が期待できる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の計画通り研究が進行しているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
大幅な研究計画の変更は考えておらず、当初の計画に沿って、眼底組織を模倣するオーガンチップデバイスと自己支持性高分子ナノ薄膜を用いる細胞デリバリーを相互に関連付けながら研究を遂行する。
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| Causes of Carryover |
分担者の旅行計画に変更があったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度の旅行計画を変更予定であり、その分の支出に充てる。
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[Journal Article] Three-dimensional co-culture of C2C12/PC12 cells improves skeletal muscle tissue formation and function2015
Author(s)
Serge Ostrovidov, Samad Ahadian, Javier Ramon-Azcon, Vahid Hosseini, Toshinori Fujie, S. Prakash Parthiban, Hitoshi Shiku, Tomokazu Matsue, Hirokazu Kaji, Murugan Ramalingam, Hojae Bae, Ali Khademhosseini
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Journal Title
J. Tissue Eng. Regen. Med.
Volume: 印刷中
Pages: 印刷中
Peer Reviewed
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[Journal Article] Electrically regulated differentiation of skeletal muscle cells on ultrathin graphene-based films2014
Author(s)
Samad Ahadian, Javier Ramon-Azcon, Haixin Chang, Xiaobin Liang, Hirokazu Kaji, Hitoshi Shiku, Ken Nakajima, Murugan Ramalingam, Hongkai Wu, Tomokazu Matsue, Ali Khademhosseini
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Journal Title
RSC Advances
Volume: 4
Pages: 9534-9541
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] A platform for controlled dual-drug delivery to the retina: protective effects against light-induced retinal damage in rats2014
Author(s)
Nobuhiro Nagai, Hirokazu Kaji, Hideyuki Onami, Yuki Katsukura, Yumi Ishikawa, Zhaleh Kashkouli Nezhad, Kaori Sampei, Satoru Iwata, Shuntaro Ito, Matsuhiko Nishizawa, Toru Nakazawa, Noriko Osumi, Yukihiko Mashima, Toshiaki Abe
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Journal Title
Adv. Healthcare Mater.
Volume: 3
Pages: 1555-1560
DOI
Peer Reviewed
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[Patent(Industrial Property Rights)] 形状制御されたナノシート及びその製造方法2015
Inventor(s)
岩瀬英治,新保創太,武岡真司,藤枝俊宣,梶弘和,阿部俊明
Industrial Property Rights Holder
岩瀬英治,新保創太,武岡真司,藤枝俊宣,梶弘和,阿部俊明
Industrial Property Rights Type
特許
Industrial Property Number
特願2015-043990
Filing Date
2015-03-05
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[Patent(Industrial Property Rights)] 細胞担持パターン化ナノ薄膜2014
Inventor(s)
梶弘和,藤枝俊宣,森好弘,西澤松彦,阿部俊明,永井展裕
Industrial Property Rights Holder
梶弘和,藤枝俊宣,森好弘,西澤松彦,阿部俊明,永井展裕
Industrial Property Rights Type
特許
Industrial Property Number
PCT/JP2014/67852
Filing Date
2014-06-27
Overseas
