2015 Fiscal Year Annual Research Report
磁気細胞操作技術による高速3次元細胞システム構築
Publicly Offered Research
| Project Area | Hyper Bio Assembler for 3D Celluler Innovation |
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| Project/Area Number |
26106719
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
井藤 彰 九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60345915)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 磁性ナノ粒子 / 遺伝子導入 / ティッシュエンジニアリング / 合成生物学 / プロモーター / 三次元組織 / RTP801 / HSP70B' |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、磁性ナノ粒子と磁力を用いることで、「遺伝子修飾工程」と「三次元組織構築工程」のプロセスを高速化し、それらをまとめて一連の「磁気細胞操作技術による高速3次元細胞システム」を完成することを目的に行った。平成27年度は、申請書にしたがい、主に以下の研究課題に関して研究を行った。
1)「遺伝子修飾工程」の開発成果：磁力を用いた遺伝子導入法「マグネトフェクション法」の開発を行った。正電荷脂質包埋型磁性ナノ粒子を作製し、これをレトロウイルスベクターに添加して、iPS細胞に磁力で引き寄せることで、磁力なしの場合と比較して、約4倍 遺伝子導入効率が上昇した。また、遺伝子回路構築および遺伝子導入細胞構築において、以下の成果を挙げた。①交流磁場をトリガーにして遺伝子発現するシステムの構築：熱誘導型HSP70B’プロモーターを用いて、Tet-Onシステムと組み合わせることで、交流磁場による磁性ナノ粒子の発熱をトリガーにして目的遺伝子を持続的に高発現するシステムを構築した。再生医療への用途のため、発熱で細胞死が起こらないレベルの発熱であっても、本システムを使用すると、目的遺伝子が持続的に高発現することを実証した。②組織を構築した際に低酸素になった部分が遺伝子発現するシステムの構築：低酸素誘導型RTP801プロモーターを用いて、Tet-Onシステムと組み合わせることで、三次元組織内における低酸素環境下で目的遺伝子を高発現するシステムを構築した。
2）「三次元組織構築工程」の研究成果
三次元細胞システムの構築として、磁力を用いて遺伝子導入筋組織を作製し、機能する（強い収縮力を示す）三次元筋組織を構築した。筋分化を促進するIGF-I遺伝子と組織内部の低栄養/低酸素状態でのアポトーシスを阻害するBcl-2遺伝子を筋芽細胞に共導入することで、高筋分化かつ高細胞密度の三次元筋組織を作製することに成功した。
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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