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2015 Fiscal Year Annual Research Report

オンチップ神経支配筋組織の創製

Research Project

Project/Area Number 26630429
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

清水 一憲  名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70402500)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 森 英樹  大阪府立大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (30450894)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2016-03-31
Keywords骨格筋細胞 / 神経幹細胞 / バイオマイクロデバイス
Outline of Annual Research Achievements

生体内において骨格筋収縮は運動神経に支配されていることから、より正確な薬効評価試験を行うためには、神経に支配された筋組織を用いることが有効であると考えられる。本研究では、「構成要素への選択的な薬剤刺激が可能」かつ「神経細胞のシグナルで動く筋組織の収縮力変化を非接触・非破壊的に定量可能」という特徴を持つオンチップ神経支配筋組織の開発のため、2015年度は以下の項目を実施した。
昨年度開発した、磁気パターニングを利用した共培養マイクロデバイスや培養プロセスの改良を行った。さらに、新たなデバイスの設計・製作を行い、神経軸索を誘導する構造と筋組織を形成する構造を併せ持つマイクロデバイスを開発した。新たに開発したデバイス上で、フィブリンゲルとマトリゲルに混合したマウス株化骨格筋筋芽細胞C2C12を用いて骨格筋組織の構築を行い、電気パルス刺激に応答し、収縮力を発生することを確認した。また、デバイス上で効率よく神経筋接合部の形成を誘導するための検討を行った。神経細胞の初期播種濃度や培養方法の検討、さらにデバイス形状の検討を行った。このように要素技術の開発を進めたことで、目標達成の目途が立ったと考えられる。
また研究開始当初よりマウス神経幹細胞を用いて研究を進めてきたが、研究を進める過程で必要性を感じ、本年度途中より、ヒトiPS細胞由来運動神経細胞の培養の検討を開始した。その結果、ヒトiPS細胞由来の運動神経細胞の誘導に成功した。

  • Research Products

    (7 results)

All 2016 2015

All Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 3 results)

  • [Presentation] 物理刺激と機能評価のためのバイオマイクロデバイス2016

    • Author(s)
      清水一憲
    • Organizer
      第2回豊田理研特定課題研究 講演会
    • Place of Presentation
      みのお山荘 風の杜 多目的会議室
    • Year and Date
      2016-01-06
    • Invited
  • [Presentation] Magnetic Force-based Cellular Micropatterning for Analysis of Cell-cell Interactions2015

    • Author(s)
      Yamamoto, S., Shimizu, K., Okochi, M., Honda, H.
    • Organizer
      Asian Congress on Biotechnology 2015 (ACB2015)
    • Place of Presentation
      Kuala lumpur, Malaysia
    • Year and Date
      2015-11-15 – 2015-11-19
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 磁気細胞パターニング法を用いた神経幹細胞と筋管細胞の相互作用解析モデルの構築2015

    • Author(s)
      山本 修平、清水 一憲、森 英樹、原 正之、本多 裕之
    • Organizer
      第67回日本生物工学会大会
    • Place of Presentation
      鹿児島城山観光ホテル
    • Year and Date
      2015-10-26 – 2015-10-28
  • [Presentation] Magnetic Micropatterning of Different Types of Cells for Analysing Their Interactions2015

    • Author(s)
      Shimizu, K., Yamamoto, S., Okochi, M., Honda, H.
    • Organizer
      BMES2015
    • Place of Presentation
      Tampa, FL, USA
    • Year and Date
      2015-10-07 – 2015-10-10
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 骨格筋組織オンチップの開発2015

    • Author(s)
      清水一憲
    • Organizer
      名古屋大学 予防早期医療創成センター 第5回ワークショップ
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      2015-08-05
    • Invited
  • [Presentation] 動く微小骨格筋組織を搭載したマイクロ流体チップの開発2015

    • Author(s)
      清水 一憲、本多裕之
    • Organizer
      名古屋大学 予防早期医療創成センター 第5回ワークショップ
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      2015-08-05
    • Invited
  • [Presentation] Analysis of Cell-Cell Interactions Using Magnetite Nanoparticles and Magnetic Force2015

    • Author(s)
      Shimizu, K., Yamamoto, S., Okochi, M., Honda, H.
    • Organizer
      7th International Symposium on Microchemistry and Microsystems
    • Place of Presentation
      Kyoto, Japan
    • Year and Date
      2015-06-08 – 2015-06-08
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2017-01-06  

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