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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Development of in vitro skeletal muscle tissue models and their application as atrophy models for drug development

Research Project

Project/Area Number 26709062
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

清水 一憲  名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (70402500)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2018-03-31
Keywordsバイオマイクロデバイス / 骨格筋細胞 / 電気刺激 / 筋萎縮
Outline of Annual Research Achievements

収縮力測定可能な骨格筋組織チップの創製と筋萎縮モデルへの応用を目的として、研究計画に従い、(2)筋萎縮モデルチップの開発を進めた。具体的には以下の項目を実施した。
(2.2)スループット性を向上させるために、96ウェルプレートフォーマットの電極を開発した。開発した電極には白金電極が8対あり、96ウェルプレートの8ウェルに同時に電気刺激を負荷することができる。昨年度までに開発した96ウェルプレートに対応した小型チップ上で筋組織を構築し、開発した電極を用いて、電気刺激を負荷したところ、電気刺激に応答して筋組織が収縮し、収縮力を算出することができた。このシステムを用いることで、1個の筋萎縮モデルを用いた細胞アッセイに必要な培地量を20分の1以下に減少させることが可能になった。(2.3)これまでに開発したマウス筋芽細胞由来の筋萎縮モデルを用いて、筋力低下を抑制する化合物の探索を行った。デキサメタゾンで筋萎縮を誘導した筋萎縮モデルに対して、15残基のペプチドを添加したところ、筋力低下を有意に抑制することを見出した。これにより、抗筋萎縮薬探索に本システムが有効である可能性が示された。本実験は、さきに開発した6ウェルプレートフォーマットのシステムで実施した。今後は(2.2)で開発した96ウェルプレートフォーマットのシステムを用いることで、より安価に、より多条件の薬剤アッセイを実施することが可能になると考えられる。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (11 results)

All 2018 2017 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 5 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Three-Dimensional Culture Model of Skeletal Muscle Tissue with Atrophy Induced by Dexamethasone2017

    • Author(s)
      Shimizu Kazunori、Genma Riho、Gotou Yuuki、Nagasaka Sumire、Honda Hiroyuki
    • Journal Title

      Bioengineering

      Volume: 4 Pages: 56~56

    • DOI

      10.3390/bioengineering4020056

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 筋萎縮モデルの収縮力を指標とした薬剤評価系の開発2018

    • Author(s)
      清水 一憲、弦間里歩、後藤友規、長坂すみれ、本多裕之
    • Organizer
      名古屋大学 予防早期医療創成センター 第7回ワークショップ
    • Invited
  • [Presentation] ヒト3次元筋萎縮モデルを搭載した96ウェルプレートフォーマット収縮力評価系の開発2018

    • Author(s)
      大隅早紀、清水一憲、吉原賢、本多裕之
    • Organizer
      第70回日本生物工学会大会
  • [Presentation] Fabrication of in vitro skeletal muscle atrophy model for drug screening2017

    • Author(s)
      Shimizu, K., Genma, R., Goto, Y., Nagasaka, S., Honda, H.
    • Organizer
      Biofabrication 2017
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] マイクロ・ナノテクノロジーを用いた細胞培養法の開発と応用2017

    • Author(s)
      清水一憲
    • Organizer
      第64回 創薬科学セミナー
    • Invited
  • [Presentation] Applications of Microdevices in Biomedical/Biological Engineering2017

    • Author(s)
      Kazunori Shimizu
    • Organizer
      Tissue Microfabrication Lab Seminar
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] マイクロ・ナノ技術を利用した細胞培養法の開発と応用2017

    • Author(s)
      清水一憲
    • Organizer
      日本生物工学会中部支部例会
    • Invited
  • [Presentation] Biomicrodevices for in vitro skeletal muscle cell-based assays2017

    • Author(s)
      Kazunori Shimizu
    • Organizer
      Young Asian Biological Engineers' Community (YABEC 2017)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 創薬応用を目指した骨格筋細胞培養マイクロデバイスの開発2017

    • Author(s)
      清水一憲、本多裕之
    • Organizer
      第69回日本生物工学会大会
  • [Presentation] 3次元筋萎縮モデルの収縮力を指標とした薬剤評価系の開発2017

    • Author(s)
      長坂すみれ、清水一憲、弦間里歩、後藤友規、本多裕之
    • Organizer
      化学工学会第49回秋季大会
  • [Remarks] 名古屋大学大学院工学研究科生命分子工学専攻本多研究室ホームページ

    • URL

      http://www.nubio.nagoya-u.ac.jp/proc/index.html

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Published: 2021-01-27  

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